人教版九年级全一册 19.2 家庭电路中电流过大的原因
一、单选题
1.关于家庭电路,下列说法中正确的是( )
A.电路中同时工作的用电器越多,总电阻越大
B.如果家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
C.当用电器发生漏电时,漏电保护器会自动切断电源,起保护作用
D.洗衣机、电冰箱等家用电器使用三孔插座是为了节约用电
2.关于家庭电路与安全用电,下列说法正确的是 ( )
A.输电进户后,首先应接总开关,然后接电能表和保险装置
B.用试电笔辨别火线与零线时,手不能接触试电笔尾部金属体
C.家庭电路中空气开关跳闸,可能是由于用电器过多引起的
D.增加大功率的用电器时,只需换上足够粗的保险丝即可
3.在全国中小学安全教育平台上,安全用电是一项重要的教育内容。下列做法,符合安全用电要求的是( )
A.换灯泡时不断开开关 B.同时使用大功率用电器
C.开关接在灯泡与火线之间 D.用铜丝代替熔断了的保险丝
4.如图所示是家庭电路的一部分,下列说法中正确的是( )
A.若保险丝熔断了,可以用铜丝代替
B.灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C.使用试电笔辨别火线时,手指要接触笔尖金属体
D.电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
5.电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中不符合安全用电原则的是( )
A.在家庭电路中安装保险丝或空气开关
B.在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C.不接触低压带电体,不靠近高压带电体
D.及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
6.如图为居民家中某房间的电路,闭合开关S1、S2,电灯L与电热壶均正常工作在三孔插座上接入电饭煲后,电热壶突然停止工作,灯L仍正常发光,拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔,氖管均不发光,此时电路故障可能是( )
A.AB间断路 B.CD间断路 C.插座短路 D.电热壶断路
7.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.当人触电时保险丝不能保障人身安全
B.家庭电路中的电灯与插在插座上的用电器是串联的
C.输电线进户后首先接总开关,然后接电能表
D.若家庭电路中没有安装保险装置,当电路发生短路时,会因电流过大而烧毁用电器
8.如图所示,在接线柱A、B间接入导线(其材料为普通铜丝),在接线柱C、D间接入熔丝。接通电源,灯泡正常发光,熔丝不熔断;断开电源,在B、D间连上一根导线,再次接通电源时,灯不亮,熔丝熔断。以下判断错误的是( )
A.熔丝熔断时,熔丝中的电流大于AB间导线中的电流
B.导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大
C.熔丝熔断,但灯泡依然完好
D.用铜丝代替熔丝不符合安全用电的原则
9.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中电流过大,可能是用电器的总功率过大
B.只要没有接触高压输电线路,即使靠得很近,也不会有危险
C.户外露营时,如遇雷雨天气,去大树下避雨很安全
D.空气开关跳闸后,无需查找原因立刻用手直接将其重新闭合就可以了
10.家庭电路中有时会出现这样的现象:原来各用电器都在正常工作,当再将一个手机充电器的插头插入插座时,家里所有的用电器全部停止了工作,关于这种现象以及形成的原因,以下说法正确的是( )
A.可能是插头插入这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路
B.可能是这个用电器的插头与插座没有形成良好接触,仍然是断路状态
C.可能同时工作的用电器过多,导致干路中总电流过大,保险开关跳闸
D.可能是这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路
二、填空题
11.家庭电路中用______来辨别火线和零线,家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光,说明L1______(选填“正常”、“短路”或“断路”);若只闭合S、S2,L发暗红色光,说明L2______(选填“正常”、“短路”或“断路”)。
12.如图照明电路中电灯突然熄灭,用试电笔测a、b、c点,试电笔均发亮,测试d点不亮,故障是______;试电笔发亮时,火线、试电笔、人体与大地构成______联电路。
13.在家庭电路中,保险丝熔断的原因是用电器的总功率过大或______;串联在电路中的保险丝电阻比较大,熔点______(填“高”或“低”),当电流过大时,迅速升温熔断,切断电路。
14.如图所示,将多个用电器插在同一个插排上同时使用,___________过大会造成家庭电路中的电流过大,此时 ___________(填“空气开关”或“漏电保护器”)会自动切断电路,起到保护作用。
15.(1)图甲中电流表的读数是______A;图乙中电压表的读数是______V;图丙中滑动变阻器上端的接线柱C已连线,要求滑片P向右移动时,接入电阻变大,则另一端应接接线柱______;图丁电阻箱接入电路中的电阻是______Ω。
(2)小明家电能表本月初的示数,本月底的示数如图所示,小明家本月消耗的电能为______kW·h,该电能表的参数表明,小明家能同时使用的用电器总功率不得超过______W。
三、综合题
16.基础问答、作图和计算:
(1)近年来有许多重大火灾都是因线路老化造成的。由橡胶或塑料制成的绝缘皮使用时间过长就会老化变质,绝缘性能变差,甚至龟裂露出线芯,通电时导线之间就容易发生_____,致导线中电流过大,酿成火灾;
(2)如图所示的电路中,有一根导线连接错误,要求在错误处打叉,再添加一根导线,使两灯形成并联,请在方框中画出正确的电路连接的电路图;( )
(3)一盏白炽灯上标有“220V 40W”的字样,1度电可供这盏灯正常工作_____h,如果两盏“220V 40W”的灯串联在电路中,两盏灯的总功率是_____。
17.请根据阅读材料,回答下列各题:
漏电保护器
自从人类大量使用电器以来,电给我们带来很多方便,但同时也可能给人带来灭顶之灾。大量经验表明,不高于36V的电压一般对人体是安全的,称为安全电压。而我国家庭电路的电压是220V,工厂和工地的动力电路电压是380V,高压输电线路的电压可达500kV,都远远高于安全电压。因此,为了使人们能够安全地利用电能,尽量避免不必要的损失,诞生了各式各样的保护装置。
漏电保护器就是其中的一类,漏电保护器是当人体触电或电器漏电时自动切断电源保护生命的设备,它在反应触电和漏电保护方面的灵敏度高且反应动作迅速,这是其他保护装置,如保险丝、自动开关等无法比拟的。漏电保护器的种类繁多,按其保护功能和用途进行分类,一般可分为漏电保护继电器、漏电保护开关和漏电保护插座三种。
漏电保护开关(如图所示)被接入家庭电路的主干路中,零线和火线同时从漏电保护开关内部牵过,推上开关后,当电路处于正常正作状态时,零线和火线中的电流一样大,漏电保护开关感觉不到电流,开关保持接通状态。若电路或用电器的绝缘皮受损导致火线外露,就可能发生漏电的情况,当漏电电流大于人体的安全电流(一般设定为是30mA)时,将导致漏电保护开关内部零线中的电流小于火线中的电流,其内部的电磁铁就会在0.1s内使开关“跳闸”.切断电路,火而起到保护作用。
漏电保护器在低压供电系统中的应用,可以大幅度提高供电系统运行的安全性对进一步保证人身和用电设备的安全具有极为重要的作用。
(1)漏电保护器具有_________的特点,可以有效地保护人身和用电设备的安全;
(2)下列哪些情形会使漏电保护开关“跳闸”,切断电路?_________(多选)
A.电路的总功率过大 B.导线的绝缘皮破损
C.电冰箱中的火线碰到了地线 D.站在地面上的人触碰到了裸露的火线
(3)小阳在拔出插座上的插头时不小心触电了,假设他的电阻为4400Ω,请通过计算说明漏电保护开关(如图所示)能否起到保护作用。______
18.小勇同学家里某段时间内共有两件用电器在工作,一盏“220V,40W”的灯(灯泡电阻不变),一台“DY-IA(R3)”型的空调机.空调机正常工作时的电压为220V,总功率为880W,内部线圈电阻为3.5Ω.求:
(1)这两件用电器的连接方式是_____(选填“串联”或“并联”),空调机应____(选填“接地”或“不接地”);
(2)正常工作时,两件用电器的总功率_______;
(3)如果小灯泡的工作电压是110V,它的实际电功率 ______;
(4)该空调机正常工作1.5h,线圈电阻产生的热量______.
19.家庭电路中短路故障常用校验灯来查找,其方法是: 断开所有用电器的开关.将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联,如图所示.闭合总开关,接下来的操作如下表:
开关S1 开关S2 校验灯L
闭合 断开 暗红色(发光不正常)
断开 闭合 正常发光
(1)短路故障发生__________(选填“L1”或“L2”)支路上.
(2)请你在虚线框内画出S1闭合S2断开时的等效电路图.
( )
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
A.家庭电路中同时工作的用电器越多,相当于增大了横截面积,故总电阻越小,故A错误;
B.如果庭电路中不安装保险丝,当发生短路时,电流不会通过用电器,此时导线中电流过大会引发火灾,故B错误;
C.漏电保护器在电路发生漏电现象时会自动跳闸,所以当用电器发生漏电时,漏电保护器会自动切断电路,故C正确;
D.三孔插座的上孔接地线,金属外壳的用电器连接三孔插座的上孔,这样在金属外壳的用电器漏电时,避免出现触电事故,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】
A.输电进户后,首先应接电能表,然后接总开关和保险装置,故A不正确;
B.用试电笔辨别火线与零线时,手要接触试电笔尾部金属体,故B不正确;
C.家庭电路中空气开关跳闸,可能是由于用电器过多,电流过大引起的,故C正确;
D.增加大功率的用电器时,必须考虑电能表、导线、保险丝等因素,不能一味的换较粗的保险丝,防止因电路中电流过大而烧坏电路,故D不正确。
故选C。
3.C
【详解】
A.换灯泡时必须断开开关,防止与火线接触引起触电事故,故A不符合题意;
B.同时使用大功率用电器可能会导致干路上电流过大,引发火灾,故B不符合题意;
C.开关接在灯泡与火线之间可以在断开开关时,切断火线,防止触电事故,故C符合题意;
D.铜丝导电性好,熔点高,在电流过大不容易熔断,起不到保护作用,所以不能用铜丝代替熔断了的保险丝,故D不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】
A.保险丝是用熔点低的材料制成的,而铜的熔点高,不能及时熔断,故A错误;
B.开关接到火线上,图中开关接到零线上,容易触电,故B错误;
C.在使用试电笔时,应用手接触笔尾的金属体,用笔尖接触导线,手指不能碰到笔尖的金属体,故C错误;
D.三孔插座已接地,当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地,这样能防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】
A.根据安全用电的要求,当电路中电流过大时,保险丝会煊断,空气开关自动断开,切断电路,对用电器起到保护作用,所以在家庭电路中安装保险丝或空气开关,故A正确,不符合题意;
B.为防止触电,更换灯泡和维修电器时应先切断电源,故B错误,符合题意;
C.只要靠近高压带电体就可能会发生高压电弧触电,接触低压带电体也可能触电,对人体造成伤害,故C正确,不符合题意;
D.达到使用寿命的插座、导线和家用电器都可能出现导线绝缘皮破损,使用时容易引发触电或短路,造成安全事故,因此要及时更换,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.A
【详解】
电灯仍正常工作,说明灯左边的火线和零线均正常,拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔,氖管均不发光,说明插座左侧火线断路,即AB间断路。
故选A。
7.A
【详解】
A.有人触电时,不会引起电路中的电流过大,保险丝不会熔断,故当人触电时保险丝不能保障人身安全,故A正确;
B.家庭电路中,因为各用电器之间互不影响,所以电灯与插在插座上的用电器是并联的,故B错误;
C.输电线进户后首先接电能表,然后接总开关,故C错误;
D.当家庭电路发生短路时,电流不会通过用电器,如果家庭电路中没有安装保险装置,此时导线中电流过大,导线可能会烧坏进而引发火灾,故D错误。
故选A。
8.A
【详解】
A.此时熔丝和导线串联,所以电流相等,故A错误,A符合题意;
B.断开电源,在B、D间连上一根导线时,再次接通电源时,灯泡短路,不亮,熔丝熔断,是由于电流过大导致的,故B正确,B不符合题意;
C.由于灯泡发生短路,所以熔丝熔断了,但是灯泡仍是完好的,故C正确,C不符合题意;
D.根据安全用电原则可知,不能用铜丝、铁丝等代替熔丝,故D正确,D不符合题意。
故选A。
9.A
【详解】
A.家庭电路中电流过大,可能是用电器的总功率过大,也可能是发生了短路,故A正确;
B.人即使不碰到高压线,在一定距离内,也会有危险,电压足够大的时候,可能会发生电弧触电,故B错误;
C.在大树下避雨,雷电容易接触高的物体,把电流引向人体,发生雷击现象,故C错误;
D.当家中的空气开关跳闸后,不要急于合闸,冒失的操作会带来用电安全隐患,一定要先把家中的电源插座和开关都断开,再查看跳闸的原因,最后才能根据实际情况做出相应的处理,故D错误。
故选A。
10.A
【详解】
A.若插头插入这个插座时导致火线和零线相接触形成了短路,则空气开关会跳闸,所有用电器全部停止工作,符合题意,故A正确;
B.若是这个用电器的插头与插座没有形成良好接触,仍然是断路状态,则对家庭其他电器不会有任何影响,故B错误;
C.手机充电器工作电流很小,不至于导致干路中总电流过大,保险开关跳闸,故C错误;
D.若是这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路,则充电器插头还没插入插座,就会造成空气开关跳闸,故D错误。
故选A。
11. 测电笔 短路 正常
【详解】
[1]当手接触测电笔尾部的金属体,笔尖接触火线时,氖泡可以发光,接触零线时不发光,故可以用测电笔来辨别火线和零线。
[2]只闭合S、S1,由于电源电压为220V,若L正常发光,则L两端电压为220V,表明L1分得的电压为0,即L1存在短路。
[3]只闭合S、S2,则L与L2串联,L发暗红色光,则L两端电压低于220V,表明L1也参与分压,即L2正常。
12. cd段断路 串
【详解】
[1]用试电笔测a、b、c点,试电笔均发亮,说明火线到c点之间都没故障,测试d点不亮,说明故障是cd段断路。
[2]试电笔发亮时,火线、试电笔、人体与大地连接成一条闭合的回路,故火线、试电笔、人体与大地构成串联电路。
13. 短路 低
【详解】
[1]在家庭电路中,因电流过大导致保险丝熔断的原因有:①电路中发生短路故障;②用电器的总功率过大。
[2]保险丝是用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成的,这样做是为了在电路中电流过大时,保险丝能产生较多的热量,使保险丝迅速熔断,从而起到保护电路的作用。
14. 用电器的总功率 空气开关
【详解】
[1]将多个用电器插在同一个插排上同时使用,用电器的总功率过大会造成家庭电路中的电流过大,这是因为多个用电器并联,电路中的总电阻减小,干路电流才会过大。
[2]家庭电路中的电流过大,空气开关会自动切断电路,起到保护作用;漏电保护器在电路有触电事故时,火线和零线电流差别较大时自动切断。
15. 0.5 2.4 A 624 130 2200
【详解】
(1)[1]图甲中电流表接的是0—0.6A量程,分度值是0.02A,所以读数是0.5A。
[2]图乙中电压表接的是0—3V量程,分度值是0.1V,所以读数是2.4V。
[3]滑动变阻器要“一上一下”两个接线柱接入电路,图丙中上端的接线柱C已连线,所以还要接下面一个接线柱,由于要求滑片P向右移动时,接入电阻变大,所以另一端应接接线柱A。
[4]由图丁可知,电阻箱接入电路中的电阻是624Ω。
(2)[5]由图可知,小明家电能表本月初的示数821.6 kW·h,本月底的示数如图所示是951.6 kW·h,所以小明家本月消耗的电能为
951.6 kW·h-821.6 kW·h=130 kW·h
[6]该电能表的参数表明,最大电流是10A,电压220V,所以小明家能同时使用的用电器最大总功率为
16. 短路 25 20W
(1)导线发生短路时,电路中的电阻将会非常小,根据公式可知,电流将会很大。
(2)各电路元件并列连接的连接方式是并联,由此分析电路图后解答。
(3)千瓦 时是电能的单位,已知灯泡额定功率和消耗的电能,利用公式得到正常发光时间。
由题意知,灯泡的额定电压是220V,额定功率是40W,由电功率的变形公式可以求出灯泡的电阻,然后由串联电路特点及电功率公式求出两灯泡串联的总功率。
【详解】
(1)[1]绝缘皮老化,绝缘性能变差,可以导电,甚至龟裂露出线芯,通电时导线之间就容易发生短路,当导线之间发生短路时,导线中电流将会很大,容易产生火灾。
(2)[2]两灯泡并联,两灯泡应并列连接,即应首首相连、尾尾相连,由图所示电路图可知,开关左端连线错误,修改后的实物电路图如图所示:
根据修改后的电路图如图所示:
(3)[3]已知消耗的电能
W=1度电=1kW h
由可得,1度电可供“220V 40W”的白炽灯正常发光时间
[4]由可得,灯泡的电阻
两灯泡串联的总功率
【点睛】
此题考查的是电路的基本连接方式、电功率变形公式、电功公式的应用,难易程度适中,解答时注意单位换算。
17. 灵敏度高且反应动作快速 CD 见详解
【详解】
(1)[1]漏电保护器在人体触电或电器漏电时时会在小于0.1s内自动快速切断电路,所以漏电保护器的特点是灵敏度高且反应动作快速。
(2)[2]A.电路的总功率过大时,空气开关会跳闸保护电路,防止烧毁电路引发火灾,故A不符合题意;
B.导线的绝缘皮破损,裸露的导线相撞接触会发生短路,空气开关会跳闸保护电路,故B不符合题意;
C.大功率的用电器的金属外壳接地线,为了防止发生触电事故,此时电冰箱中的火线碰到了地线,即家用电器的金属外壳带电,发生漏电,漏电保护器会切断电源,故C符合题意;
D.站在地面上的人触碰到了裸露的火线会发生触电事故,漏电保护器会切断电路,故D符合题意。
故选CD。
(3)[3]根据欧姆定律,家庭电路电压为220V,通过人体的电流大约为
故漏电保护器可以起到保护作用。
18. 并联 接地 920W 10W 3.024×103
【详解】
(1)[1][2]家用电路之间的连接方式是并联,空调机功率较大,有金属外壳,应接地.
(2)[3]正常工作时,两件用电器的总功率:
P总=P1+P2=40W+880W=920W
(3)[4]如果灯泡的工作电压是110V,它的实际电功率;这里不变的量是灯泡的电阻.
R1==1210Ω,P实==10W
(4)[5]因:
I2==4A,
所以:
Q= I22R2t= (4A)2×3.5Ω×5400s=302400J
19. L2
【详解】
(1)①闭合总开关后,开关S1闭合、开关S2断开时,校验灯L与灯泡L1串联,现象是校验灯发光为暗红色,表明校验灯不正常发光,则校验灯两端的电压应小于220V,所以在灯泡L1上必有电压,即灯泡L1正常;
②闭合总开关后,开关S1断开、开关S2闭合时,校验灯L与灯泡L2串联,现象是校验灯正常发光,则校验灯两端的电压应等于220V,所以在灯泡L2上没有电压,即灯泡L2处相当于导线,就是出现短路现象;
(2)闭合总开关后,开关S1闭合、开关S2断开时,从火线开始,经灯泡L1、开关S1、灯泡L2到零线,如图所示:
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