[第十九章 第2节 家庭电路中电流过大的原因]
一、选择题
1.(多选)在家庭电路中,可能造成短路的原因是( )
A.不小心使插座中两个孔的金属部分连通
B.几个用电器同时使用
C.家用电器的电源线使用年限过长,绝缘皮老化或破损
D.水不小心洒入带电的插座中
2.在家庭电路中,下列情况不会引起空气开关跳闸的是( )
A.开关中的两个线头相碰
B.两孔插座中的两个线头相碰
C.灯座中的两个线头相碰
D.冬天,用电磁炉做饭时,同时使用多个大功率电暖器取暖
3.某天晚上,照明一直正常的居民楼突然停电,经检查是配电房的保险丝烧断了,换上跟原来一样规格的保险丝,全楼的灯又亮了,可是,只经过几分钟,保险丝又熔断了,其原因是 ( )
A.一定是某处发生了短路
B.可能是电路中新连入了大功率的用电器
C.可能是进入配电房的火线开路
D.可能是进入配电房的零线开路
4.[2021·武威] 小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座,闭合台灯开关时,家里空气开关跳闸,你认为小林家发生短路的部位最有可能的是 ( )
A.书房插座 B.台灯插头 C.台灯灯座 D.台灯开关
5.保险丝为什么能“保险” 东东连接了如图图图示的电路,其中A、B两个接线柱间是一段保险丝,C、D两个接线柱间是一段铜丝。移动变阻器的滑片观察两段金属丝的变化,观察到的现象是( )
A.铜丝先熔断,因为铜丝的电阻小,通过铜丝的电流大,产生的热量多
B.铜丝先熔断,因为电流通过铜丝和保险丝产生的热量虽然一样多,但铜丝的熔点低
C.保险丝先熔断,因为电流通过铜丝和保险丝产生的热量虽然一样多,但保险丝的熔点低
D.保险丝先熔断,因为保险丝的电阻大,产生的热量多且熔点低
6.[2020·益阳] 如图图图示的甲、乙两个电路,闭合所有开关后都会使得保险丝熔断。关于保险丝熔断的原因,下列说法中正确的是 ( )
A.图甲是由于灯泡短路
B.图甲是由于灯泡断路
C.图乙是由于电路总电阻太大,总功率太大
D.图乙是由于电路总电阻太小,总功率太小
7.在如图图图示的保险盒和闸刀开关中均装有保险丝,关于保险丝,下列说法中不正确的是( )
A.串联在电路中的保险丝,可以避免电流超过一定值时引起火灾
B.串联在电路中的保险丝,可以保护用电器以免电流过大时被烧坏
C.保险丝一般是用熔点较低的铅锑合金制作的
D.保险丝熔断后,我们应马上换上相同规格的新保险丝
8.如图图图示为某家庭部分电路示意图。在三孔插座上刚插上电热水壶(开关未闭合)的插头时,保险丝e熔断,家中其他用电器都正常工作。以下叙述正确的是 ( )
A.造成该故障的原因可能是电热水壶插头短路了
B.将保险丝c、d、e接在火线或零线上都可以
C.保险丝e熔断后,用试电笔测试三孔插座的左右两孔,只有测右孔时氖管发光
D.在选择保险丝的规格时(以保险丝c为例),保险丝c熔断所需的电流应小于空调的额定电流
二、填空题
9.在家庭电路中,各用电器之间是 (选填“串联”或“并联”)连接的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料,当妈妈把电热水壶插头插进插座时,空气开关立刻跳闸,小天分析其原因可能是电热水壶插头内部 ,也可能是家里电路中用电器总功率 。
10.有许多重大火灾都是由用电线路连接处接触不良造成的。当线路连接处接触不良时,该处的电阻将 (选填“减小”“增大”或“不变”),在该接触处就会形成局部过热引起升温,接触处的电阻又将随着温度的升高而 (选填“减小”“增大”或“不变”),从而形成电热的逐步积累和恶性循环,以致引发火灾。电炉丝与导线串联接到电路里,通电后电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热,造成上述现象的主要原因是 。
11.为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁,很多用电器都装有如图图图所示的“保险管”,如图图图图乙、丙所示是两个熔断电流分别为“10 A”和“20 A”的某种型号“保险管”的截面图(保险丝的材料、长度相同),那么图 保险管的熔断电流为“10 A”,你的理由:它的保险丝电阻较 (选填“大”或“小”)。
12.空气开关和漏电保护器都是 (选填“串联”或“并联”)在电路中的,但它们的作用是不同的。当电路中 时,空气开关会自动切断电源,俗称跳闸;漏电保护器的作用是当人体直接或间接接触 (选填“火线”“零线”或“地线”)时,电流经过人体流入大地,这时漏电保护器就会迅速断开电路,对人体起到保护作用。
三、计算题
13. 某家庭电路中保险丝的规格是“10 A”,该家庭能否同时使用一只标有“220 V 800 W”的电熨斗和一台标有“220 V 100 W”的电视机 若能,保险丝中通过的电流为多大
14.阅读短文,回答问题。
家庭电路事故引发的思考
某日8时许,乐山市市中区青平镇隆福街一处民房起火,当地民警接到报警赶到现场与消防官兵将大火扑灭时,一位75岁的患病老人已在此次火灾中不幸身亡。据调查,此次火灾为民房内电路老化引起的。经过细查发现,该家庭电路连接比较随便,导线接头较多,并且导线已经严重老化,长时间没有更换,相互靠近的零线与火线之间绝缘层也严重损坏,保险装置也没有按照要求进行连接,其中火线没有使用保险丝,而是直接用一根铁丝连接,所有这些都是引发此次火灾的直接因素。
(1)分析可知,此次事故是民房内电路老化短路引起的。短路是指电流没有经过 而直接构成回路,因为导线的电阻比较 ,因此电路中的电流比较 ,从而烧坏保险丝,甚至引发火灾。短路通常是由装修电路不细心、电线绝缘层破损、绝缘皮老化等使火线和零线直接连通造成的。
(2)为了预防类似上述事故的发生,我们不但要定期检查、更换电线,还要注意选择适当的保险丝。保险丝是由铅锑合金制作的,电阻比较 ,熔点比较 ,当电流过大时,根据焦耳定律公式 可以判断,它会在相同时间内产生比导线更多的热量,温度升高,达到保险丝的 ,从而熔断,起到 的作用。过粗的保险丝不能起到有效的保护作用,当然也 (选填“能”或“不能”)用铜丝、铁丝等代替保险丝。
答案
1.ACD 插座的两孔分别接火线和零线,因此将两孔中的金属部分连通会形成电源短路,故A正确;
家庭电路中各用电器并联连接,互不影响,因此几个用电器同时工作时,不会将火线和零线连在一起,电路正常,故B错误;
家用电器的电线绝缘皮老化或破损时,容易使火线和零线相连,会形成电源短路,故C正确;
水不小心洒入带电的插座中,水是导体,将插座两孔中的金属部分连通,容易造成短路,故D正确。
2.A 3.B
4.C 若是插座处原来短路,则在插入台灯之前,空气开关就已经跳闸了,故A错误;
若是台灯的插头处有短路,则在台灯插头插入插座时,电路就会出现短路,空气开关跳闸,故B错误;
若是灯座发生了短路,则在台灯插头插入插座,并且闭合台灯开关时,电路出现短路,空气开关跳闸,故C正确;
若是开关发生了短路,则在台灯插头插入插座时,台灯正常发光,空气开关不会跳闸,故D错误。
5.D 保险丝和铜丝串联,因此通过它们的电流相同,通电时间也相同,由Q=I2Rt可得,电阻大的产生的热量多,而保险丝的电阻大,熔点又低,故保险丝先熔断。
6.A 图甲是由于闭合开关后灯泡短路,保险丝熔断,A正确、B错误;图乙是由于闭合开关后电路总电阻太小,总功率太大,保险丝熔断,C、D错误。
7.D 保险丝是由电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作的;一般保险丝安装在火线上,在电流增大到一定值时,自动切断电源,保护用电器,防止引起火灾,起保护作用。家庭电路中保险丝熔断后,应该查找熔断的原因,换用合适的保险丝,不能用铜丝、铁丝等代替,因为这样起不到保险作用,如图图图果不查找原因便直接更换一条同样规格的保险丝,闭合开关后保险丝仍然会熔断。
8.A 在三孔插座上刚插上电热水壶(开关未闭合)的插头时,保险丝e熔断,说明电路出现了短路现象,即插头短路,故A正确;
根据保险丝的作用,从安全用电的角度分析,保险丝应该接到火线上,故B错误;
保险丝e熔断后,由于保险丝控制的是火线,三孔插座右孔与火线之间是断开的,故用试电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管均不不发光,故C错误;
为了能使空调正常工作,保险丝的熔断电流应该略大于空调的额定电流,故D错误。
9.并联 短路 过大
10.增大 增大 导线和电炉丝串联,通过它们的电流和通电时间相等,而电炉丝的电阻比导线的电阻大得多,根据焦耳定律可知,电炉丝电阻大,产生的热量多
因为线路连接处接触不良,电流通过时受到的阻碍作用增大,因此该处的电阻将增大;线路连接处相对于其他地方电阻大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同的情况下产生了更多的热量,所以会导致局部温度升高,接触处温度升高,则会使接触处的电阻进一步变大,产生更多的热量,使温度迅速升高,温度过高容易引发火灾;电炉丝与导线串联,它们的通电时间和电流大小都相同,由于导线的电阻远小于电炉丝的电阻,因此电炉丝产生的热量远远大于导线产生的热量,所以,电炉丝热得发红,而导线却不怎么热。
11.丙 大 从图中可以看出,图丙中保险丝的横截面积较小,电阻较大,在相同的时间内,通过较小的电流就可以产生较多的热量使之熔断。
12.串联 电流过大 火线
13.通过电熨斗和电视机的总电流:I=I1+I2=+=+≈4.1 A<10 A,所以能同时使用电熨斗和电视机,此时通过保险丝的电流是4.1 A。
14.(1)用电器 小 大
(2)大 低 Q=I2Rt 熔点 保护电路 不能