19.2家庭电路中电流过大的原因 同步练习
1.下列现象不会引起家庭电路发生火灾的是( )
A.用电器总功率过大 B.短路
C.开关内两根线相碰 D.线路连接处接触不良
【解析】选C。家庭电路的电压是不变的,用电器的总功率过大,电路中的电流就会过大,导线上产生的热量过多,会引起火灾,A不符合题意;短路,电路中的电阻几乎为零,通过导线的电流很大,也会引起火灾,B不符合题意;开关是接在火线上的,开关内两根线相碰就相当于开关闭合,不会导致电流过大,也就不会引起火灾,C符合题意;由于接触不良导致连接处的电阻变大,电流一定时,在一定时间内,连接处产生的电热增多,此处温度升高会引起火灾,D不符合题意。故选C。
2.某学校教学楼里有12间教室,每间教室装有40 W的日光灯4盏。应该选择哪种规格的保险丝( )
A.5 A B.9 A C.10 A D.12 A
【解析】选B。本题考查保险丝的作用。电路中的总功率为P总=12×4×40 W=
1 920 W,总电流为I总==≈8.7 A,所选保险丝的熔断电流不要太大,否则不易烧断,也不能太小,否则正常工作时,保险丝就被烧断,造成麻烦;所选的保险丝的额定电流应稍大于工作电路中实际电流,故B对。
3.图示为居民家中某房间的电路,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,用试电笔分别测试三孔插座的左右两孔,氖管均发光,此时电路故障可能是( )
A.插座短路 B.电热壶短路
C.A、B间断路 D.C、D间断路
【解析】选D。本题考查家庭电路的故障分析。灯L能正常发光,说明电路没有发生短路,所以选项A、B是错误的;三孔插座的左、右两孔用试电笔测试,氖管都能发光,说明火线上有电,而零线上本该不亮,但也能发光,说明是进户线的零线开路了,所以不可能是A、B间发生了断路,可能是C、D间发生了断路,故D正确,C错误。
【方法归纳】家庭电路故障判断方法
4.如图所示的电路中,保险丝AB和铜丝CD的长短和粗细均相同,接通电源后,调节滑动变阻器,发现保险丝先熔断。原因是保险丝的熔点较 (选填“高”或“低”),相同时间内产生的电热较 (选填“多”或“少”)。
【解析】本题考查保险丝的相关知识,因保险丝串联在电路中,当电路中有过大电流通过时,保险丝产生的电热过多,根据焦耳定律,它的电阻较大;为了使保险丝的温度尽快达到熔点而熔化,所以它的熔点应较低。这样当电流过大时,保险丝由于温度升高而熔断,切断电路,起到保护作用。
答案：低 多
【方法归纳】保险丝的选择
(1)装在线路上总干路上的保险丝的额定电流等于电能表额定电流的0.9至1倍;
(2)装在支路的保险丝的额定电流等于支路上所有电器设备额定电流总和的1至1.1倍。
5.安装额定功率为1 500 W的电热水器时,需加装一个开关便于控制热水器的工作。现有规格分别为“250 V 6 A”“250 V 16 A”的两种开关。为了安全和实用,应选用规格为 的开关和图中 (选填“甲”或“乙”)插座。
【解析】本题考查安全用电中电路元件的选择问题。在家庭电路中正常电压为220 V,电热水器的功率为1 500 W,则流过开关的电流要大于6 A,所以开关要选择“250 V 16 A”;为防止电热水器外壳漏电,则要选择三孔插座。
答案：“250 V 16 A” 甲
6.家庭电路中空气开关的作用是 ,
当电路中 时会引起空气开关跳闸。
【解析】本题考查安全用电。当电路中发生短路时,电路中电流过大,空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引衔铁,使开关断开,切断电路起到保护电路的作用。
答案：保护电路(或“电路中发生短路时自动切断电路”) 短路(或“电流过大”)
7.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所示的“保险管”,如图中甲、乙是两个熔断电流为“10 A”和“20 A”的某种型号“保险管”的截面图(保险丝的材料相同),那么
图保险管的熔断电流为“10 A”,你的理由是它的保险丝电阻
(选填“大”或“小”)。
【解析】本题考查保险丝的有关知识。从图中可以看出,乙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大的热量并熔断。
答案：乙 大
【变式训练】如图所示,A是一根5 A的保险丝,B、C都是3 A的保险丝,R1=21Ω,R2=18Ω。开关S断开时,通过用电器R1的电流是2.4 A。S闭合时,哪根保险丝将熔断?
【解析】本题考查了保险丝熔断的条件。S断开时,只有R1接在电源上,设电源电压为U,根据欧姆定律U=I1R1=2.4 A×21Ω=50.4 V,S闭合时,R1与R2并联在电源上,对于R2应用欧姆定律得,通过R2的电流I2===2.8 A,根据并联电路干路总电流等于各支路的电流之和,即通过保险丝A的电流I=I1+I2=2.4 A+2.8 A=
5.2 A,因为I>5 A,I1<3 A,I2<3 A,所以保险丝A会熔断。
答案：保险丝A会熔断。
课件28张PPT。第2节
家庭电路中电流过大的原因体验 家庭用电
活动1：想一想你家中的总开关在什么情况下“跳过闸”。
活动2：取一段家庭电路常用的保险丝和一根与保险丝同样粗细的铜导线,用火焰烧。哪种金属丝容易被烧断?哪种金属丝的熔点低?【参考答案】
活动1：在用大功率用电器的时候;在很多用电器同时使用的时候;在下雨天的时候等。
活动2：保险丝 保险丝1.家庭电路中电流过大的原因：
(1) 。
(2) 。
2.保险丝：
(1)制作材料及特点： 。
(2)作用： 。【参考答案】1.(1)用电器的总功率过大 (2)发生短路
2.(1)电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作 (2)电路中的电流过大时,自动熔断,切断电路,起到保护作用探究1 家庭电路的总功率过大和短路对家庭电路的影响
结合“体验”,思考以下问题。
1.为什么家用电器的总功率过大,会造成电流过大?
参考答案：由电功率公式P=UI,可得到I= ,当电路中电压一定时,电功率P越大,电路中电流I就越大。2.家庭电路中,当增加大功率的用电器时,如何保证电路安全?
提示：家庭电路中,导线及电能表都有允许通过的最大电流值,
超过这个值,就会引起线路故障,甚至引起火灾。因此,接入大
功率用电器时,应根据I总= 重新计算干路中的电流,看是否
超过导线和电能表允许的最大电流值,若超过应更换允许通过
的最大电流更大的导线和电能表或者是给大功率用电器铺设专
线。参考答案：应根据I总= 重新计算家庭电路中的干路电流,若干路电流超过导线和电能表允许通过的最大电流,应重新更换导线和电能表或是给大功率用电器铺设专线。3.为什么短路会造成电流过大?
参考答案：根据欧姆定律I= 可知U一定时,电流I会随电阻的减小而增大。4.家庭电路中造成电路短路的原因有哪些?
提示：家庭电路中造成短路的原因主要有：一是人为原因,如在电路安装中不细心造成火线和零线连通。二是使用问题,如导线绝缘层破损或者是使用时间长或者是使用环境恶劣,使得导线绝缘层老化,造成火线和零线直接连通。
参考答案：安装或改装家庭电路中不细心;电线和用电器使用年限过长,绝缘皮破损或老化。【微点拨】
(1)家庭电路中的电压是一定的,U=220 V。
(2)家里用电线路上的总电流随用电器的增加而变大。
(3)家庭电路中的短路是火线和零线直接连通或用电器进水造成的。【知识拓展】
短路原因
(1)元件损坏。例如,设备绝缘材料老化,设计、制造、安装、维护不良等造成的设备缺陷发展成为短路。
(2)气象条件影响。例如,雷击过后造成的闪烁放电,由于风灾引起架空线接触和导线覆冰引起电线杆倒塌等。(3)人为过失。例如,工作人员带负荷拉闸,检修线路或设备时未排除接地线合闸供电,运行人员的误操作等。人为破坏,如偷电线和美国在科索沃战争、伊拉克战争时使用的碳纤维弹。
(4)其他原因。例如,挖沟损伤电缆,鸟兽风筝跨接在载流裸导体上等。短路的后果
(1)产生大电流：有时会产生上万甚至十几万安的大电流。因此,会产生大量的热量,损毁设备,电弧会将许多元件短时间熔化。同时,产生的电流还会带来一定的电磁力,它同样会损坏设备。同时,可能造成重大火灾及伤害事件。
(2)造成低电压：它会使电气设备无法正常工作。这种危害在医院发生时会引起危险。
(3)干扰抑制与破坏系统的稳定运行。
(4)线损、热损、无用功功率等增大。探究2 保险丝的作用
结合“体验”,思考以下问题。
1.如何选择合适的保险丝接入电路?为什么?
提示：保险丝是安装在电路上的保护装置。在家庭电路中必须
选择和使用相适应的保险丝,首先根据I= 计算出电路中最大
的正常工作电流,选择保险丝的额定电流等于或稍大于电路中
最大的正常工作电流。若选择保险丝的额定电流过大,将失去
保护作用。若选择保险丝的额定电流过小,将容易造成停电事
故。参考答案：选择保险丝的额定电流等于或稍大于电路中最大工作电流。如果额定电流过大,会失去保护作用;如果额定电流过小,易造成停电事故。2.为什么不能用铜丝、铁丝等替代保险丝接入电路?
参考答案：因为铜丝、铁丝熔点高,电流很大时也不会断,起不到保护作用。【微点拨】
(1)保险丝是由电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作的。
(2)新建楼房的供电线路用起保险作用的空气开关代替。【知识拓展】
保险丝
(1)正常工作电流在25℃条件下运行,保险丝的电流额定值通常要减少25%以避免有害熔断。大多数传统的保险丝采用的材料具有较低的熔化温度。因此,该种保险丝对环境温度的变化比较敏感。例如,一个电流额定值为10 A的保险丝通常不推荐在25℃环境温度下在大于7.5 A的电流下运行。
(2)保险丝的电压额定值必须等于或大于有效的电路电压。一般标准电压额定值系列为32 V、125V、250 V、600 V。(3)保险丝的电流承载能力,其实验是在25℃环境温度条件下进行的,这种实验受环境温度变化的影响。环境温度越高,保险丝的工作温度就越高,其寿命也就越短。相反,在较低的温度下运行会延长保险丝的寿命。
(4)熔断额定容量也称为致断容量。熔断额定容量是保险丝在额定电压下能够确实熔断的最大许可电流。短路时,保险丝中会多次通过比正常工作电流大的瞬时过载电流。安全运行要求保险丝保持完整的状态(无爆裂或断裂)并消除短路。总功率短路考点 家庭电路中电流过大的原因
【示范题】(2014·威海中考)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.可能是这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路
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
D.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【解题指南】(1)家庭所有用电器全部停止工作的原因可能有哪些?
(2)电路中电流过大的原因是什么?
提示：(1)停电或保险丝烧断。
(2)用电器的总功率过大或发生短路。【精讲精析】选C。本题考查家庭电路和安全用电的知识。若这个插座的火线和零线原来就短路,则各用电器原来也不会工作,A错误;若这个用电器仍然没有与插座形成良好接触,是断路状态,则不会使其他用电器停止工作,B错误;若插头插入时导致火线和零线形成短路,则其他用电器会同时停止工作,C正确;因手机充电器功率太小,对电路中电流的影响可以忽略,不会使保险开关跳闸,D错误。故选C。【通关金钥匙】
(1)用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因。
(2)通过导体的电流越大,电流通过导体时产生的热量越多。【变式训练】(2013·十堰中考)CCTV“广而
告之”栏目曾播放过一段公益广告(如图所
示),图中的电视机与其他用电器是 联
连接的。通过插座接入电路的用电器同时工
作时,电路中消耗的总功率过大,引起干路中的电流 ,
根据焦耳定律可知,干路上的电流产生过多的 ,使
导线的温度急剧升高,从而烧坏插座和干路的导线,容易引起火
灾。【解析】本题考查电流过大对家庭电路的影响。因为家庭电路中各用电器之间既可以单独工作又互不影响,因此题图中电视机与其他用电器间的连接方式为并联。家庭电路中的电压为220 V,由P=UI可知,当总功率过大时,干路电流会过大。根据焦耳定律可知,电流过大时,干路导线会产生过多的热量,使导线温度升高,容易引起火灾。
答案：并 过大 热量
