鲁教五四制九年级物理 15.2探究家庭电路中电流过大的原因 同步测试
一、单选题
1.小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器,上面写着下表中的一些数据,在以下几种说法中,正确的是(?? )
20A?? 220V
额定漏电电流
30mA
额定不漏电电流
15mA
漏电分断时间
小于0.1s
A.?漏电电流大于30mA,保护器会在0.1秒之内切断电源B.?漏电持续时间超过0.1秒时保护器才能动作C.?当漏电电流达到15mA时就能起到可靠的保护作用D.?只有当进户电压大于220V或用电电流大于20A时,才能起保护作用
2.小明同学寒假在家看电视时,为了取暖.便将一个电暖器拿出来.当他将插头插入插座中时,听到“叭”的一声.同时从插座中冒出一股黑烟,电视机和电灯也都熄灭了,这个现象会导致的结果是( )
A.?电视机烧坏?????????????????B.?电暖器烧坏?????????????????C.?空气开关(或熔丝)断开?????????????????D.?灯丝烧断
3.关于家庭用电,下列说法正确的是( )
A.?家庭电路中电流过大,一定是电路发生了短路B.?连入电路中的用电器总功率越大,干路中的电流就越大C.?保险丝熔断了,可以用铜丝或铁丝代替D.?空气开关跳闸后,重新闭合开关就可以了
4.家庭电路中安装熔断器(其中安装熔丝、俗称“保险丝”),它的作用是()
A.?当电压过高时自动切断电路????????????????????????????????B.?当发生触电时自动切断电路C.?当用电器发生漏电时自动切断电路??????????????????????D.?当电路中电流过大时自动切断电路
5.照明电路里的保险丝应该选用( ???)
A.?铜丝 ???????????????????B.?铁丝 ???????????????????C.?铅锑合金丝???????????????????D.?熔点比较高的金属丝
6.用电器中都用保险丝保护电路.发生保险丝烧断的情况是由于(?? )
A.?电路中的电压不稳定造成电路中的电流过小????????B.?保险丝的质量不好,用久了就很容易烧断C.?大功率的用电器同时使用造成电压过大???????????????D.?用电器或电路中的某个部位出现短路
7.小雨家的空气开关发生了跳闸,则一定是电路中 ???
A.发生了断路B.用电器电阻过大C.电压高于220VD.总电流过大
8.家庭电路中有时出现这样的现象,原来各用电器都在正常工作,当把手机充电器的插头插入插座时,家用所有的用电器都停止了工作,其原因可能是(? )
A.?这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路B.?插头插入这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路C.?插头与这个插座接触不良形成了断路D.?同时工作的用电器过多,导致干路电流过大,保险开关跳闸
9.家庭电路中的保险丝熔断了,以下原因中不可能的是( )
A.?使用的用电器总功率过大????????????????????????????????????B.?保险丝的规格不符合规定的要求C.?拉线开关中两根导线的线头相碰了??????????????????????D.?插座中的两根导线的线头相碰了
10.下列三个现象,其中可能引起保险丝熔断的是(?? ) ①灯头里的两个线头相碰;②插座中的两线头相碰;③照明电路的开关里两线头相碰.
A.?①②③????????????????????????????????????B.?①②????????????????????????????????????C.?①③????????????????????????????????????D.?②③
二、多选题
11.下列说法中正确的是(? )
A.?家庭电路中电能表直接测量的是家中正在使用的用电器的总电功率B.?家庭电路中保险丝(熔丝)熔断后可以用粗铜丝代替保险丝C.?家庭电路中保险丝(熔丝)熔断的原因可能是由于电路的总电功率过大造成的D.?家庭电路中原有用电器正常工作的前提下,再增加正常工作的用电器,家庭电路中的总电功率一定会增大
12.关于家庭电路,下列说法中正确的是( ??)
A.?家庭电路中总电流过大,一定是由于电路中用电器的实际功率过大引起的B.?在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越小C.?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D.?电炉子工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉子的导线并不太热,是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小
三、填空题
13.保险丝是用________制作的,电阻比较________,熔点比较________.当电流过大时,它由于温度升高而熔断,切断电路,起到________的作用.
14.保险丝的作用是:当电路中有过大的电流通过时,保险丝上产生的________过多,使它的温度________,于是保险丝________,自动________电路,起到保险作用.
15.如图所示是甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,电流表的指针都指在零刻度处.当闭合开关后,发现电流表的指针摆动出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况.请将电流表在使用时出现的问题写在横线上(1)甲同学的问题:?________.(2)乙同学的问题:?________.(3)丙同学的问题:?________. ?16.如图是由电磁铁P等构成的自动空气开关的原理图,当电路由于短路或________?等原因导致电流过大时,电磁铁的磁性________?,吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀S在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保险作用.
17.如图开关闭合后,电线燃烧起来,甲产生的原因是________?.
四、解答题
18.安全用电至关重要,请用生活用电的相关知识解释:空气开关在电流过大时会自动断开,造成电流过大的原因是什么?
19.你家所有用电器同时工作,电能表容易超负荷,如果超负荷的话,你打算采取什么措施?为什么?
五、综合题
20.空气开关是现在家庭电路中常用的用于替代闸刀开关和熔断器的一种电器元件,小华家安装的空气开关的铭牌如图所示.周末,小华在家开着空调看电视.他妈妈打开电饭锅做饭时,家里的自动空气开关“跳闸”了,则“跳闸”的原因可能是
(1)? ________;
(2)? ________.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解:A、漏电电流大于30mA,保护器会在0.1s之内切断电源,故该选项正确; B、据上面的数据可知,只要在漏电电流大于30mA,保护器会在0.1s之内切断电源,故该选项错误;C、题目中的额定不动作电流为15mA,其表示:电路中漏电电流小于15毫安时,保护器不会自动切断电源起保护作用.故该选项错误;D、题目中的220V? 20A表示:20A、220V是说漏电保护器的额定电流是20安,额定电压是220伏,当与它控制的电路中的电流和电压超过其额定值时,漏电保护器会自动切断电源起保护作用,但在进户电压和电流小于它的额定值时,如果漏电流大于其额定值,也会自动切断电源起保护作用.故该选项错误.故选A.【分析】正确理解漏电保护器上简明的几组数据的物理意义,就能得出哪种说法是正确的.①20A、220V是说漏电保护器的额定电流是20安,额定电压是220伏,当与它控制的电路中的电流和电压超过其额定值时,漏电保护器会自动切断电源起保护作用,但在进户电压和电流小于它的额定值时,如果漏电流大于其额定值,也会自动切断电源起保护作用;②额定漏电动作电流30mA,漏电分断时间<0.1 s,是说当漏电电流大于30毫安时,保护器会在0.1秒之内自动切断电源起保护作用;③额定漏电不动作电流15 mA,是说电路中漏电电流小于15毫安时,保护器不会自动切断电源起保护作用.
2.【答案】C
【解析】【解答】解:家庭电路中各用电器之间是并联电路,各支路间互不影响,因此当将插头插入插座中时,听到“叭”的一声.同时从插座中冒出一股黑烟,虽然电视机和电灯也都熄灭了,但它们并没有损坏,因此选项A、B、D都不正确.当他将插头插入插座中时,听到“叭”的一声,可能是引起短路造成的,短路时,电路中电流过大,会导致熔断器自动切断电路,所以选项C正确.故选C.【分析】保险丝通常安装在火线上,它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的,当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用.
3.【答案】B
【解析】【解答】解:A、家庭电路中电流过大,也可能是电路中的总功率过大,A错误;B、由I=可知,连入电路中的用电器总功率越大,干路中的电流就越大,B正确;C、用铜丝或铁丝代替保险丝,当电路中的电流过大时,不能自动切断电路,起不到保险的作用,C错误;D、空气开关跳闸后,应先排查跳闸的原因,整修后,闭合开关,D错误.故选B.【分析】A、家庭电路电流过大的原因:短路或总功率过大;B、根据公式I=分析;C、保险丝需要由熔点较大、电阻率较大的铅锑合金制成,这样才能起到保险作用;D、空气开关跳闸,是由电路中的电流过大造成.
4.【答案】D
【解析】【分析】保险丝通常安装在火线上,它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的,当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用.【解答】保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用.故选D.【点评】本题考查对保险丝特点、作用的了解和掌握,是一道基础题.
5.【答案】C
【解析】【分析】保险丝通常安装在火线上,它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的,当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用.【解答】保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的.因此选项A、B、D的说法不正确.故选C.【点评】本题主要考查对保险丝制作材料的了解.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:A、电路中的电压不稳定造成电路中的电流忽大忽小,不会造成保险丝熔断; B、在家庭电路中,因电流过大导致保险丝熔断或导致空气开关“跳闸”的原因有:电路中发生短路故障和用电器的功率过大,故B错误,D正确;C、大功率的用电器同时使用会造成干路电流过大,故C错误.故选D.【分析】家庭电路电流过大的原因有两个;发生短路和用电器的总功率过大.
7.【答案】D
【解析】【解答】在电路中,空气开关取代了闸刀开关和熔丝,因电流过大导致空气开关“跳闸”的原因有:电路发生短路;电路中用电器总功率过大。A.电路中发生断路时,电路中没有电流,空气开关不会跳闸,A不符合题意。B.电压一定,用电器电阻过大,根据 可知,电路中电流变小,空气开关不会跳闸,B不符合题意。C.一般情况下,家庭电路两端电压不变为220V , 虽然电压高于220V时,也会造成电流过大、空气开关跳闸,但这不是必要的原因,C不符合题意。D.空气开关发生了跳闸,则一定是电路中总电流过大,D符合题意。故答案为:D。【分析】引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:A、若是插座处原来有短路,则在没有插入手机充电器之前,电路就已经出现了短路,室内用电器不会正常工作,故A错误;B、若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,室内所有的用电器全部停止了工作,若不及时断电会发生火灾,故B正确;C、若是用电器的插头与插座断路状态,则用电器不工作,不会影响室内其它用电器,故C错误;D、手机充电器的功率很小,使用后不会导致干路中总电流过大、保险开关跳闸,故D错误.故选:B【分析】内用电器全部停止工作,表明干路上的保险丝被熔断了,保险丝被熔断是由于电路中的电流过大.而产生电流过大的原因有两个:一是用电器的总功率过大,另一个是发生短路.由生活常识可知,手机充电器的功率比较小,因此造成保险丝熔断的原因不会是因干路的总功率过大.由手机充电器插头插入插座,室内用电器全部停止工作可知,是手机充电器的两个接头短路了.本题考查对家庭电路故障的分析判断能力,要结合家庭电路的特点熟练掌握.
9.【答案】C
【解析】【解答】解:A、根据P=UI可得:I=?,家庭电路中的电压是一定的,U=220V,所以用电器总功率过大,电路中的总电流就会过大,电流通过保险丝产生的热量就会过多,保险丝温度升高而熔断,故A可能;B、如果保险丝的额定电流小于电路中的正常工作电流,电流通过保险丝产生的热量多,保险丝会熔断,故B可能;C、拉线开关中两根导线的线头相碰,使电路闭合,用电器工作,不会使保险丝熔断,故C不可能;D、插头中的两根导线线头相碰,电路中发生短路,导致电路中电流过大,熔断保险丝,故D可能.故选C.【分析】家庭电路中的保险丝熔断,是由于电路中的电流过大引起的,而产生电流过大的原因有两个:一是发生了短路,另一个是用电器总功率过大.
10.【答案】B
【解析】【解答】解:①灯头里的两个线头相碰,导致电路的火线和零线相连造成短路,造成电路电流过大,使保险丝熔断,符合题意;②插座中的两个线头相碰,导致电路的火线和零线相连造成短路,造成电路电流过大,使保险丝熔断,符合题意;③开关闭合时,就是为了使电路接通,所以在电路正常时,开关中的两个线头相碰不会造成危害,不符合题意; 故①②符合题意;故选B.【分析】电路中保险丝熔断是由于电路中电流过大造成的,家庭电路中电流过大的原因是短路或总功率过大造成的.
二、多选题
11.【答案】C,D
【解析】【解答】电能表是测量用户在一段时间内消耗的电能的仪表,不能直接测量正在工作的用电器的电功率,A错;保险丝熔断后,不能用铜丝代替,也不能更换更粗的保险丝,因为这样起不到保护电路的作用,B错;保险丝熔断的原因有两个:一是短路,二是用电器的总功率过大,C对;家庭电路的总功率等于所有用电器的功率之和,所以增加用电器后,总功率会增大,D对。【分析】家庭电路。
12.【答案】B,D
【解析】【解答】解:A、家庭电路中总电流过大,可能是因为短路,也可能是由于电路中用电器的实际功率过大引起的,A不符合题意;B、因为家庭电路中各用电器都是并联的,干路中的电流等于各支路电流之和,所以同时工作的用电器越多,干路中的电流越大,总电阻越小,B符合题意;C、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,C不符合题意;D、因为电炉丝和导线串联,因此通过的电流和通电时间均相同,故由Q=I2Rt可知,是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小,D符合题意;故答案为:BD.【分析】(1)家庭电路中电流过大的原因主要有两个,一是用电器短路,二是用电器的总功率过大;(2)家庭电器都是并联的,在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和.同时工作的用电器越多,干路中的电流越大,总电阻越小;(3)为了安全,不能不安装保险丝,而且保险丝不能用铜丝或铁丝代替;(4)根据Q=I2Rt分析电炉子工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉子的导线并不太热.
三、填空题
13.【答案】铅锑合金;大;低;保护
【解析】【解答】解:保险丝的作用是在电流异常升高到一定的高度的时候,自身熔断切断电路,从而起到保护电路安全运行的作用,因此保险丝需用电阻率较大、熔点较低材料制成,一般使用的是铅锑合金. 故答案为:铅锑合金;大;低;保护.【分析】保险丝的材料:电阻率大,熔点低的铅锑合金.保险丝的作用:在电路中电流过大时,产生的电热过多,达到保险丝的熔点,保险丝熔断,切断电路.
14.【答案】热量;过高;熔断;切断
【解析】【解答】解:保险丝用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成,这样做是为了当电路中的电流过大时,保险丝能产生较多的热,使它的温度过高,于是保险丝熔断,自动切断电路,起到保险作用. 故答案为:热量;过高;熔断;切断.【分析】保险丝通常安装在火线上,它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的,当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用.
15.【答案】电流表正负接线柱接反了;电流表选择量程过大;电流表选择量程过小
【解析】【解答】解:(1)甲图中的指针反转,说明出现的问题是:正负接线柱接反了;(2)乙图中的指针偏转角度太小,说明出现的问题是:量程太大了;(3)丙图中的指针偏转角度太大,说明出现的问题是:量程太小了.故答案为:(1)电流表正负接线柱接反了.(2)电流表选择量程过大.(3)电流表选择量程过小.【分析】电流表的正确使用方法:电流表和被测电路串联;让电流从“+”接线柱流入电表,从“﹣”极接线柱流出电表;不能超出电流表的量程;绝对不能把电流表直接连在电源的两极上.根据电流表的指针偏转情况,判断出现的问题.
16.【答案】使用的用电器功率过大;增强
【解析】【解答】因为家庭电流中电流过大的原因有:短路或总功率过大.因此无论什么原因导致电流过大时,电磁铁的磁性都会增强,则吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀S在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保险作用。故答案为:使用的用电器功率过大;增强。【分析】(1)家庭电路中电流过大的原因有:一是短路;二是用电器总功率过大。(2)电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关.有铁芯时,电流越大,线圈匝数越多,磁性越强.当线圈匝数不变,铁芯不变时,电磁铁中电流增大到一定值时,磁性增强能把衔铁Q吸引过来,闸刀开关被弹簧拉起,电路断开,起到保护作用。
17.【答案】总功率过大
【解析】【解答】解:由图中可知:甲图中同时工作的用电器太多,故电路中的总功率过大,根据P=UI,U一定时,P越大,I越大,当电流过大时,根据焦耳定律Q=I2Rt,在电阻和通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多,故导致导线燃烧;而乙图中是导线和用电器并联,电路短路,导致电流过大,使导线燃烧.故答案为:总功率过大.【分析】家庭电路中造成电流过大的原因有两个:一是总功率过大;二是短路.
四、解答题
18.【答案】答:家庭电流中电流过大总共有两个原因:短路和总功率过大.当导线短路时,电流直接通过导线,由于导线电阻很小,导致电流过大.当用电器总功率过大时,根据公式P=UI,电流会非常大.
【解析】【分析】家庭电流中电流过大总共有两个原因:短路和总功率过大.
19.【答案】【解答】导线中的电阻不再发生变化,所谓超负荷是指导线过载,即用电器过多,功率过大,则由P=UI得,“?”,即导线中的电流过大;导线的电阻一定、通电时间一定,由Q=I2Rt,可知电流越大、产生的热量越多,故容易烧坏电能表甚至引起火灾.所以为避免上述情况,应该采取措施:不让大功率用电器同时工作;更换电能表,换一个允许流过更大电流的电能表
【解析】【分析】导线中的电阻不发生变化,所谓超负荷是指导线过载,即用电器过多,功率过大,即家庭电路的电压一定,总功率过大,根据P=UI可得,此时导致电路中的电流会过大,故从功率的角度分析即可判断
五、综合题
20.【答案】(1)总功率过大(2)漏电
【解析】【解答】解:电饭锅和空调、电视等总功率过大,使空气开关中的总电流超出了10A; 电饭锅内部电路短路,即内部火线和零线相碰;电饭锅内部漏电,即内部绝缘部分损坏,使电线与锅的外壳相碰,从而与地线相连,造成漏电.故本题答案为:总功率过大;漏电.【分析】开着空调看着电视,再使用电饭锅,而发生“跳闸”,说明可能是总功率过大或发生了漏电.