人教版九年级物理全一册同步作业：第十九章 第2节　家庭电路中电流过大的原因 含答案

第2节　家庭电路中电流过大的原因
知识点
1　家用电器的总功率对家庭电路的影响
1．暑假是用电高峰期，电路火灾时有发生，起因多是电路“超负荷”，金属导线温度过高引燃外面的绝缘层。“超负荷”指的是(　　)
A．电压过高
B．电压过低
C．电阻过大
D．总功率过大
2．CCTV“广而告之”栏目曾播放过一段公益广告(如图19－2－1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，电路中用电器的总功率过大，引起干路中的电流________。根据焦耳定律可知，干路中的电流产生过多的________，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。
图19－2－1
知识点
2　短路对家庭电路的影响
3．在家庭电路中，火线和零线直接相连，就会造成________，电流会非常大，根据焦耳定律，导线会产生大量的________，使导线温度急剧升高。
4．如图19－2－2所示是家庭电路中造成电线燃烧的两种常见情况，其中图________(选填“①”或“②”)所示情况是总功率过大。另一种情况是________现象。
图19－2－2
知识点
3　
保险丝的作用
5．保险丝是用铅锑合金制成的，电阻比较________，熔点比较________，它的作用是当电路中有过大的________时，能够产生较多的热量，使它的温度达到________，从而熔断，起到保护作用。
6．下列说法中错误的是(　　)
A．保险丝熔断可能是同时使用了太多用电器
B．带有保险装置的空气开关也可以起到保护电路的作用
C．保险丝熔断后，我们应马上换上相同规格的新保险丝
D．起保护作用的保险丝不能用铜丝代替
7．[2019·呼和浩特]
关于家庭电路，下列说法中正确的是(　　)
A．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
B．家庭电路中总电流过大，保险丝熔断，一定是由于电路中用电器过多，实际功率过大引起的
C．用电器使用三线插头，是为了防止漏电而采取的保护措施
D．保险丝一般选用电阻比较小，熔点比较低的合金制作而成
8．2019·株洲在家庭电路中，一定不会引发总开关(带有漏电保护器)“跳闸”的是(　　)
A．火线和零线直接连通
B．安装用电器时人体接触火线
C．试电笔笔尖接触火线
D．同时使用多个大功率用电器
9．用电高峰时期，家里的灯泡比正常发光要暗一些。这是因为在用电高峰时(　　)
A．串联用电器增多，电路的总电阻增大
B．并联用电器增多，电路的总电流减小
C．串联用电器增多，灯泡的额定功率减小
D．并联用电器增多，灯泡的实际功率减小
10．炎热的夏天，小雷家新安装了空调。当空调运转时，只要将完好的电水壶插头插入插座并闭合开关，空气开关就跳闸，分析原因可能是(　　)
A．电水壶的插头没插入前，插座就短路了
B．电路中用电器的总功率过大
C．电路中总电流小于空气开关的额定电流
D．电线过细而电阻太大造成电路中电流过大
11．在家庭电路中常常发生以下两种情况：在台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内其他电灯熄灭，保险丝熔断；在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断。引起这两种故障的最大可能是(　　)
A．前者是插座短路，后者是灯泡短路
B．前者是灯泡短路，后者是插头短路
C．两者都是插座短路
D．两者都是插头短路
12．现在一般标准住宅户内，配电系统都使用了空气开关、漏电保护器、三孔插座等设备，有一配电系统如图19－2－3所示，下列说法正确的是(　　)
图19－2－3
A．空气开关的作用与保险丝的作用完全相同
B．人触电时，空气开关会迅速断开
C．当空调功率过大时，电灯所在支路的空气开关不会断开
D．当有电流经过人体时漏电保护器能迅速将电流导入大地
13．分析下列现象：①两孔插座中的两个线头相碰；②开关中的两个线头相碰；③电路中增加了大功率用电器；④灯丝断路；⑤开关短路；⑥灯座里的两个线头相碰。以上现象中可能引起家中空气开关“跳闸”的是________。(填序号)
14．为了保证家庭电路的安全，现在人们都在家庭电路的干路上安装空气开关，空气开关不但起到开关作用而且可以起到保险装置的作用，保险装置的作用是在家庭电路__________时，自动切断电路，保护电路安全。某同学家中所装的空气开关的额定电流为10.00
A，他家中有150
W的电视机一台，100
W的计算机一台，150
W的电冰箱一台，40
W的日光灯4盏，1600
W的电磁炉一个，这些用电器________(选填“能”或“不能”)同时使用。
15．小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了。他猜想造成空气开关断开的原因是：①连入电路中的用电器总功率过大；②电热水器或插头处短路。于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标有“2000
r/(kW·h)”的电能表的转盘3
min内转了100转，电热水器的功率为________W。
小明猜想________(选填序号)是正确的。(已知电热水器接入电路前，小明家正在使用的用电器的总功率约为3200
W，空气开关允许通过的最大电流为40
A)
16．电工师傅常用一只额定电压为220
V的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图19－2－4所示。当开关S闭合后，再分别闭合S1、S2、S3(每次只能闭合其中之一)时，可能出现以下三种情况，试判断：(均选填“短路”“断路”或“正常”)
图19－2－4
(1)L0不亮，说明该支路________。
(2)L0正常发光，说明该支路________。
(3)L0发光呈暗红色，说明该支路________。
河|　　北|　　考|　　题|　　展|　　示
17．[2019－2020学年第一学期石家庄桥西区期末]
现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。如图19－2－5所示，用电器接在电压为220
V的电源上，消耗的功率是1100
W，电路中还有额定电流为10
A的保险丝及漏电保护器(在图中虚线框内，未画出)。则：
图19－2－5
(1)只有该用电器接入电路中，通过保险丝的电流为________A。
(2)一个潮湿的人(电阻为8.8
kΩ)，赤脚站在地上，不小心手接触了火线，此时通过人体的电流是________A，保险丝________(选填“会”或“不会”)熔断，漏电保护器检测到通过A、B两处的电流IA________(选填“＞”“＜”或“＝”)IB，从而切断电路，保护人身安全。
详解详析
1．D　2.并　过大　热量
3．短路　
热量
4．①　短路　[解析]
从图①中可以看出，用电器较多，并且还有大功率的电炉，该情况是用电器的总功率过大。从图②中可以看出金属线直接将火线和零线相连，该情况是短路现象。
5．大　低　电流　熔点　6.C
7．C　[解析]
在导体长度和材料一定时，横截面积越大，电阻越小；家庭电路中用电器都是并联的，同时工作的用电器越多，相当于导体的横截面积越大，所以总电阻越小，故A说法错误。保险丝熔断是因为电路中电流过大，电流过大可能是短路或用电器总功率过大造成的，故B说法错误。用电器使用三线插头，使其金属外壳与大地相连，在用电器漏电时，人接触用电器，地线可以把人短路，避免触电事故发生，故C说法正确。保险丝一般选择电阻大，熔点低的铅锑合金制成，故D说法错误。
8．C　[解析]
带有漏电保护器的总开关集成了空气开关和漏电保护器的功能，当电路出现短路、过载(用电器总功率过大)和漏电时会自动切断电路，从而起到保护作用。所以当有人触电、电路中出现短路、家用电器总功率过大时都会造成总开关出现“跳闸”现象。但试电笔笔尖接触火线，是为了辨别火线和零线，不会引起总开关“跳闸”。
9．D　[解析]
家庭电路中各用电器并联连接，用电高峰时期，工作的用电器增多，由于并联电路中，干路电流等于支路电流之和，所以用电高峰时期，电路中的总电流增大，故电路中损耗的电能增大，则导致家庭电路的实际电压变小，由P＝可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗。
10．B
11．B　[解析]
家庭电路中的保险丝熔断，是由于电路中的电流过大。使电流过大的原因有两个：一是电路中用电器总功率过大，二是发生了短路。由生活常识可知，本题中造成保险丝熔断的原因不会是电路的总功率过大。由台灯插头未插入插座前，室内其他电灯正常发光可知插座处没有短路；在台灯插头插入插座后，闭合开关，室内其他电灯熄灭，保险丝熔断，这是灯泡短路造成的；在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断，这是插头短路引起的。
12．C　[解析]
空气开关兼具总开关和保险丝的作用，可以在电流过大时自动断开以保护电路，也可充当总开关使用，随时切断电路，故A错误；人触电时，漏电保护器会切断电源，空气开关在电流过大时会“跳闸”切断电源，故B错误；空调和电灯并联接入电路，工作时互不影响，当空调功率过大时，电灯所在支路的空气开关不会断开，故C正确；漏电保护器的作用是当有电流经过人体发生漏电时切断电源，而不是将电流导入大地，故D错误。
13．①③⑥
14．电流过大　能　[解析]
保险装置的作用是在电路中电流过大时能自动切断电路，起到保护作用；保险丝允许的最大功率：P＝UI＝220
V×10.00
A＝2200
W，用电器的总功率P总＝150
W＋100
W＋150
W＋40
W×4＋1600
W＝2160
W＜P，这些用电器能同时工作。
15．1000　②　[解析]
电热水器消耗的电能W＝＝0.05
kW·h；3
min＝0.05
h，P＝＝＝1
kW＝1000
W；空气开关允许家庭电路接入的最大电功率P＝UI＝220
V×40
A＝8800
W，已接入的功率是1000
W＋3200
W＝4200
W，8800
W>4200
W，所以电热水器或插头处短路是造成空气开关断开的原因，猜想②是正确的。
16．(1)断路　(2)短路　(3)正常
[解析]
(1)当L0不亮时，说明电路是断路状态；(2)若L0能正常发光，说明L0得到了220
V的电压，该支路发生了短路；(3)L0发光呈暗红色时，L0与该支路灯泡串联，两个灯泡得到的电压均小于220
V，故不能正常发光，说明该支路是正常的。
17．(1)5　(2)0.025　不会　＞
[解析]
(1)只有用电器接入电路时，由P＝UI可得，通过熔丝的电流：IR＝＝＝5
A。
(2)由数据知，此时人体电阻大约为R人＝8.8
kΩ＝8.8×103
Ω，
通过人体的电流：
I人＝＝＝0.025
A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过保险丝的电流：I总＝IR＋I人＝5
A＋0.025
A＝5.025
A，
因人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流，但达到漏电保护器切断电路的电流，所以，对人体起保护作用的是漏电保护器，而不是保险丝，保险丝不会熔断；
由题可知，火线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过零线，此时通过线路中A、B两点的电流不等且通过火线的电流大于通过零线的电流，即IB小于IA，此时漏电保护器会迅速切断电路，从而起到保护作用。