人教版九年级全册第1节 家庭电路优秀课后测评

这是一份人教版九年级全册第1节 家庭电路优秀课后测评，文件包含同步讲义人教版物理九年级全一册-课时192家庭电路中电流过大的原因原卷版docx、同步讲义人教版物理九年级全一册-课时192家庭电路中电流过大的原因解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。

1．知道家庭电路中电流过大的原因；
2．了解保险丝的材料特点，理解保险丝是如何起保险作用的；
3．了解短路对家庭电路的影响；
4．会解决有关家庭电路的简单问题。
【知识导图】
【基础知识】
知识点一、家用电器总功率对家庭电路的影响
1.家庭电路总功率P与电流I的关系
家庭电路总功率P=P1+P2+…+Pn。家庭电路中的用电器彼此并联，当电路中的电压U=220V不变时，由可知，电路总功率越大，电路中电流I就越大。
2.家用电器总功率P过大的危害
家用电器总功率过大时电路中总电流可能超过安全值，容易引起导线、开关、插座等处于过热状态，会加速绝缘材料老化，甚至引发事故，如火灾。
3.防止家庭电路中因功率过大而导致电流过大的方法
（1）要根据电能表的额定功率配置用电器，原则上用电器总功率不超过电能表的额定功率。如果用电器总功率超过电能表的额定功率，则各种大功率用电器应错开时间，交替使用。
（2）根据各种用电器的工作电流设计线路，选用的导线的负荷能力应与电路中通过的电流大小相适应，对于空调、电暖气、电热水器等功率较大的用电器，采用专线独立供电。
【典例1】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。
【答案】用电器的总功率；空气开关。
【解析】[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。
知识点二、短路对家庭电路的影响
1.实验探究：短路及发生短路时的现象
2.短路对家庭电路的危害
家庭电路中，一旦发生短路，干路中的电流很大，产生大量的热使保险丝熔断，或使空气开关跳闸。若线路老化或没有安装保险装置，则导线的温度会升高，烧坏绝缘皮，易引起火灾。
3.家庭电路短路的原因
（1）连接电路时，误将火线和零线直接接通；
（2）电线和用电器的绝缘皮破损或老化，导致火线和零线直接接通；
（3）用电器或插座进水等。
【典例2】如图所示，闭合开关后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的、、、四处，发现、 、这三处都能使试电笔的氖管发光，而处不发光。那么可以判定故障是 ______ ；该故障解决后，重新闭合开关，发现保险丝立即熔断，则电路中还存在的故障是 ______ 。
【答案】BD之间断路；灯泡短路。
【解析】[1]闭合开关S后，发现电灯L不亮，用测电笔接触、、处时氖管均发光，说明火线有电，且电线的段是完好的；测电笔接触处时氖管不发光，说明与火线之间是断开的，所以故障是之间断路。
[2]故障解决后，重新闭合开关，发现保险丝立即熔断，说明电路中电流过大，由于灯泡的功率不可能太大，所以故障是出现了短路，即灯泡短路。
知识点三、保险丝的作用
1.保险丝
【典例3】家庭电路中的保险丝是用铅锑合金制作的，保险丝要求（ ）。
A．电阻比较大、熔点比较高；B．电阻比较大、熔点比较低；
C．电阻比较小、熔点比较高；D．电阻比较小、熔点比较低
【答案】B。
【解析】保险丝通常安装在火线上，它是由电阻大、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。
故只有选项B说法正确。
【方法帮】
题型一：家庭电路中电流过大的原因
（1）电路中用电器的总功率过大；
（2）电路某处发生了短路事故。
【典例1】夏天的傍晚，小明家的空气开关经常“跳闸”（空气开关自动断开），原因可能是（ ）。
A．用电器使用时间过长；
B．有的灯泡灯丝断了；
C．有的用电器与线路接触不良；
D．因同时使用了大功率的家用电器
【答案】D。
【解析】在家庭电路中，电流过大是空气“跳闸”的原因。造成电路中电流过大的原因有两种：一是接入用电器的总功率过大，二是电路中用电器发生短路。
如果家庭电路没有多大变动，造成“跳闸”的原因，大多是同时使用了大功率的家用电器，干路中电流超过了电路设计时规定的电流最大值。用电器使用时间过长，灯泡灯丝断了，有的用电器与线路接触不良，都不会造成家庭电路中电流过大。
题型二：保险丝的安装和使用
使用保险丝时要关注三个因素：
（1）连接位置：连接在干路中时，保护总电路；连接在支路中时，保护相应的支路；
（2）规格匹配：过大的规格熔断电流过大，会使保险丝失去应有的保护作用；绝对不能用铜丝或铁丝代替保险丝；
（3）熔断后的电路安全：为了安全，保险丝熔断后要保证家庭电路与火线断开，所以保险丝要接在火线上。
【典例2】保险丝在城乡家庭电路中仍然较为常用，以下关于保险丝的说法中正确的是（ ）。
A．只要电路里装了保险丝，就能起到保险作用；
B．选用额定电流越小的保险丝就越安全；
C．只有用适当的保险丝，才能既不妨碍供电，又能起到保险作用；
D．保险丝熔断时可用同样粗细的铜丝代替
【答案】C。
【解析】家庭电路中为了防止电流过大对电路造成危险，在电路中接入保险丝。保险丝的选择主要是根据家庭电路中线路能承载的电流，保险丝的规格不能超过导线的最大承载电流，否则对电路起不到保护作用。
保险丝的额定电流也不能选择太小，否则当使用较大功率用电器时，保险丝会熔断导致断电，引起用电的不便，所以要选择合适的保险丝才能既不妨碍供电，又能起到保险的作用。更不能利用钢丝替代保险丝，因为铜丝的熔点高，当电路中电流超过导线的最大电流时，铜丝不会熔断，对电路起不到保护作用，容易引起危险。
题型三：空气开关的作用
★易错警示
只要电路中电流超过额定电流，空气开关就会自动断开。同理，电路中的电流不超过额定电流，不管电路中是否发生安全事故，空气开关都不会断开。
【典例3】家庭电路中，关于空气开关正确的是（ ）。
A．只是家庭电路的总开关；
B．是家庭电路的某用电器开关；
C．代替了闸刀开关和熔丝；
D．跟漏电保护器作用相同
【答案】C。
【解析】A、空气开关不仅仅是一个开关，同时它还有保护电路安全的作用，故A错误；
空气开关一般安装在家庭电路中的干路上，不是某用电器的开关，故B错误；
C、空气开关即有开关的作用，同时还可以保护电路，因此它代替了闸刀开关和熔丝，故C正确；
D、空气开关跟漏电保护器作用不完全相同，漏电保护器会在流出和流入电流不对等时切断电路，而空气开关是在电流过大时切断电路，故D错误。
题型四：家庭电路中的配电方案
解答有关计算家庭电路中总功率的问题时，一般应注意以下两点：
（1）家庭电路总功率要小于等于电能表允许负载的最大电功率；
（2）家庭电路的干路电流要小于等于电能表的额定最大电流。
【典例4】小明家有100 W的电视机一台，150 W的冰箱一台，1000 W的电热水器一台，照明灯总功率180W。现他家又买了一台全自动洗衣机，其铭牌如下表.他家安装的电能表上允许通过的最大电流为10 A。则:
(1)现在，他家的这些用电器能不能同时使用？
(2)他家新买的洗衣机在额定电压下洗衣时，通过洗衣机的电流是多少？
(3)他家若再购一台1.5kW的空调，为安全用电，需考虑哪些因素？
【解析】(1)所有用电器的总功率P总=100W+150 W+1000W+180W+330 W=1760W；
若同时使用，则总电流为I总=P/U=1760 W/220V=8A＜10A，故他家的用电器能同时使用。
(2)洗衣机正常工作时，通过它的电流I=P/U=330W/220V=1.5A；
(3)需考虑的因素有：电能表的额定功率、保险丝的规格和输电导线的额定电流。
答：（1）能同时使用；（2）通过洗衣机的电流是1.5A；（3）需考虑的因素有：电能表的额定功率、保险丝的规格和输电导线的额定电流。
【中考帮】
考点一：家庭电路中电流过大的原因
【典例】（2022·贵州黔东南） 如图所示，是某住宅户内配电系统的方框图，结合方框图的情景，下列分析正确的是（ ）。
A. 空气开关①跳闸时，电路一定发生了短路；
B. 空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流；
C. 漏电保护器切断电流时，空调和电灯不能工作；
D. 更换电灯的灯泡时，只需断开空气开关③即可
【答案】D。
【解析】A．空气开关①跳闸的原因是干路上电流过大，可能是电路发生短路引起的，也可能是总功率过大引起的，故A错误；
B．空调电流过大时，控制空调的空气开关②迅速切断电流，漏电保护器在另一条支路，互不影响，故B错误；
C．漏电保护器切断电流时，插座不能工作，空调和电灯与插座并联在另外的支路，互不影响，空调和电灯可以正常工作，故C错误；
D．更换电灯的灯泡时，只需断开控制灯泡的空气开关③即可，防止发生触电事故，故D正确。
故选D。
该题要求同学们能从物理学的视角解释生活中的现象，应用物理知识解决实际问题，这是物理核心素养的物理观念的体现。
【作业帮】
一、基础练（知识巩固）
1.小明把台灯的插头插入插座，闭合开关，家里的总控制开关立刻跳闸，造成这种现象的原因是（ ）。
A．有可能是插头短路B．一定是灯丝断路
C．有可能是灯头内短路D．一定是灯头内断路
【答案】C。
【解析】AC．在台灯插头插入插座，闭合开关后，家里的总控制开关跳闸，该现象说明不是插头短路，是灯头内短路造成的，故A不符合题意，C符合题意；
BD．因为台灯和其它用电器并联，灯泡的灯丝断路或灯头内断路，只能使本支路没有电流，台灯不亮，不能引起家里的总控制开关跳闸，故BD不符合题意。
故选C。
2.某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关．对此电路,下列说法正确的是( )。
A．火线上的保险丝应该改装到零线上；
B．甲处应装用电器,乙处应装开关；
C．当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大；
D．当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
【答案】C。
【解析】A．为了安全，保险丝应接在火线上，而不是零线上，故A错误；
B．按照安全用电的要求，甲处安装开关，乙处安装电灯，故B错误；
C．家庭电路中用电器是并联的，同时使用的越多，电路中的总功率越大，而电路两端的电压是不变的，根据P=UI，电路中的电流越大，故C正确；
D．电路中电流增大时，超过保险丝的熔断电流值，保险丝就会熔断，因此当保险丝熔断后，不可以用铜丝代替，故D错误。
3.下列说法正确的是（ ）。
A．电流的方向是由电荷定向移动的方向决定的；
B．某段电路两端有电压时，电路中一定有持续的电流；
C．家庭电路中，如果出现保险丝熔断，可能是工作的用电器总功率过大；
D．工作的电炉丝热的发红，而连接它的导线却不太热，是因为导线电阻比电炉丝电阻小
【答案】CD。
【解析】A、电荷包括正电荷和负电荷，规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，故A错误；
B、电路中有持续电流的条件：电路闭合；并且闭合电路两端有电压；所以某段电路两端有电压时，但电路没有闭合，电路中没有持续的电流，故B错误；
C、保险丝熔断，可能是发生短路，也可能是电路中用电器的总功率过大，故C正确；
D、电炉丝和导线是串联的，电流相等，通电时间相等，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，电炉丝产生的电热远大于导线产生的电热，所以电炉丝热的发红，导线却不太热，故D正确。
故选CD。
4.下列说法中，正确的是（ ）。
A．用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电；
B．制作保险丝的材料熔点低、电阻大；
C．超导体电阻为0，是很好的发热材料；
D．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
【答案】B。
【解析】A．人们规定，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，故A错误；
B．制作保险丝的材料熔点较低、电阻较大，这样才能在电流过大时及时熔断，故B正确；
C．超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，故C错误；
D．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故D错误。
故选B。
5.关于家庭电路，下列说法中正确的是 （ ）。
A．应将控制用电器的开关接在火线上；
B．熔丝熔断一定是电路中某处发生短路；
C．螺丝口灯座的螺旋套，只准接在火线上；
D．有金属外壳的家用电器，其插座应安装接地线
【答案】AD。
【解析】A．开关接在火线上，当开关断开时，用电器与火线分离。人接触用电器时就不会接触火线，比较安全。故A正确；
B．家庭中正在工作的用电器的总功率过大，也会导致电路中电流过大，致使熔丝熔断。故B错误；
C．螺旋套靠近灯座的外部，若接在火线上，易被人接触到，容易导致触电事故。故C错误；
D．金属外壳的家用电器的所用的插座安装接地线，当外壳漏电时，人接触金属外壳不会发生触电事故。故D正确。
故选AD。
6.造成家庭电路电流过大的原因有：_________和__________。
【答案】短路；用电器总功率过大。
【解析】[1][2]家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大。
7.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。
【答案】短路；低。
【解析】[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。
二、综合练（能力提升）
8.掌上星沙12月22日讯：为进一步普及安全用电常识，提高青少年安全用电意识和自我保护能力，星沙供电公司在全县广泛开展了安全用电进校园活动，为师生讲授学习和日常生活中的安全用电常识。下列是生活用电的几种做法，其中正确的是（ ）。
A．三脚插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连的目的是防止触电；
B．多个大功率用电器同时使用一个插座；
C．绝缘皮破损后为了节约费用，继续使用；
D．保险丝熔断以后用铜丝或铁丝替换
【答案】A。
【解析】A．三脚插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的地线相连，防止人意外触电，故A正确；
B．多个大功率用电器同时使用一个插座易造成电流过大，引发火灾，故B错误；
C．绝缘皮破损的导线不能再使用，可能会发生触电事故，故C错误；
D．铜丝或铁丝的电阻率小、熔点高，用铜丝或铁丝代替保险丝，不能在电流过大时，自动切断电路，故D错误。
故选A。
9.如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。关于空气开关和漏电保护器的作用，下列分析正确的是（ ）。
A．当电灯电流过大时，空气开关③将跳闸；
B．当插座漏电时，空气开关①将跳闸；
C．当空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流；
D．空气开关跳闸，问题解决后需更换新的空气开关
【答案】A。
【解析】A．当电灯电流过大时，空气开关③将跳闸，故A正确；
B．当插座漏电时，漏电保护器将会跳闸，故B错误；
C．当空调电流过大时，空气开关②将跳闸，故C错误；
D．空气开关跳闸，问题解决后不需更换新的空气开关，故D错误。
故选A。
10.关于家庭电路，下列说法中正确的是（ ）。
A．我国家庭电路的电压是220V；
B．家庭电路中空气开关“跳闸”，一定是短路造成的；
C．当家庭电路中多开一盏灯照明时，干路中的电流将变大；
D．家庭电路中总电流过大，一定是电路中用电器的实际功率过大引起的
【答案】AC。
【解析】A．我国家庭电路的电压是220V，故A正确；
BD．空气开关跳闸是电路中的总电流过大引起，而造成电流过大有两个可能：一个是家庭电路中的总功率过大，另一个是短路，所以空气开关跳闸未必是短路造成的，故BD错误；
C．家庭电路中，各用电器之间是并联连接的，当多开一盏灯，即增多一条支路，据并联电路的特点知，干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流将变大，故C正确。
故选AC。
11.下列三个现象：
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．
其中可能引起保险丝熔断的是（ ）
A．①②③B．①②C．①③D．②③
【答案】B。
【解析】①灯头里的两个线头相碰，火线和零线直接接触，电流不会经过灯泡而造成短路，电路电流过大，可能引起保险丝熔断；
②插座中的两线头相碰，火线和零线直接接触，电流不会经过用电器而造成短路，电路电流过大，可能引起保险丝熔断；
③照明电路的开关里两线头相碰，开关闭合，电路接通，电流经过用电器使其正常工作，不会引起保险丝熔断。
故选B。
12.暑假的下午，小红的妈妈在用电饭锅煮饭，小红看着电视节目。当他用遥控器将待机的空调开机时，家里的空气开关“跳闸”了，则“跳闸”的原因是同时工作的用电器______过大，根据家里空气开关上的铭牌，如图所示，小红建议爸爸妈妈应该更换______大一些的空气开关。
【答案】总功率；最大工作电流。
【解析】[1]电路出现短路或电路中用电器的总功率过大会导致空气开关跳闸。电路的总功率等于各用电器的功率之和，在家里用电饭锅煮饭、看着电视， 又用遥控器将待机的空调开机时，家里的空气开关“跳闸”了，由于空调处于待机状态，所以不可能是短路，故引起家里的空气开关跳闸的原因是用电器的总功率过大。
[2]由P=UI可知，电源电压一定，用电器的总功率过大，干路上的总电流过大，超过空气开关的最大工作电流，导致空气开关跳闸，因此应该更换最大工作电流大一些的空气开关。
三、培优练（挑战自我）
13.电焊利用电流的热效应将焊条熔化，从而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压为40V、输出功率为2000W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表。从安全的角度考虑，选择的导线作为电焊的输出导线正确的是（ ）
A．导线横截面积为2.5mm2，安全载流量28A；
B．导线横截面积为4mm2，安全载流量37A；
C．导线横截面积为6mm2，安全载流量47A；
D．导线横截面积为10mm2，安全载流量68A
【答案】D。
【解析】电焊机工作时的电流
从安全角度考虑，应选择安全载流量大于50A的导线，则由表中数据可知，应选导线D。
故选D。
14.暑假的下午，小红的妈妈在用电饭锅煮饭，小红看着电视节目。当他用遥控器将待机的空调开机时，家里的空气开关“跳闸”了，则“跳闸”的原因是同时工作的用电器______过大，根据家里空气开关上的铭牌，如图所示，小红建议爸爸妈妈应该更换______大一些的空气开关。
【答案】总功率；最大工作电流。
【解析】[1]电路出现短路或电路中用电器的总功率过大会导致空气开关跳闸。电路的总功率等于各用电器的功率之和，在家里用电饭锅煮饭、看着电视， 又用遥控器将待机的空调开机时，家里的空气开关“跳闸”了，由于空调处于待机状态，所以不可能是短路，故引起家里的空气开关跳闸的原因是用电器的总功率过大。
[2]由P=UI可知，电源电压一定，用电器的总功率过大，干路上的总电流过大，超过空气开关的最大工作电流，导致空气开关跳闸，因此应该更换最大工作电流大一些的空气开关。
15.为了直观的认识短路的危害，某实验小组设计了如下实验。
器材：低压电源（直流6V）、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、电流表（演示电流表，0~5A档）。
（1）在图中，CD间接上一段保险丝，AB间接入电流表，其它部分按图所示连接好电路；
（2）当S闭合时，灯泡______（填“发光”或“不发光”）；
（3）断开S，在BD间接一粗铜丝，当闭合S的瞬间，你将会观察到_________。
A．电流表指针迅速摆动较大的幅度，保险丝熔断
B．电流表的指针无示数，保险丝不会熔断
C．电流表读数稳定不变，灯泡正常发光
D．电流表读数稳定不变，灯泡不发光
【答案】发光；A。
【解析】（2）[1]由图示知，电流表和灯泡、保险丝串联在电路中，闭合开关S时，电路通路，灯泡发光。
（3）[2]在BD间接一粗铜丝，闭合开关S，铜丝将灯泡短路，电流没经过用电器，直接形成回路，则电路中的电流非常大，电流表的指针偏转较大，而后保险丝熔断。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
实验探究
如图所示，在电路A、C之间接上保险丝和开关，并使开关断开，在C、D之间接上电线。闭合开关，观察发生的现象。
实验现象
开关闭合时，电路发生短路，保险丝迅速熔断
现象分析
当用导线将C、D两点连接起来时，电路发生短路，根据学过的知识可知，由于导线电阻很小，短路时电路中的电流非常大，会使保险丝快速熔断
总结
家庭电路短路会造成保险丝熔断，也就是说短路是家庭电路中电流过大的原因之一。
作用
电流过大时，自动熔断，以保护用电器和人身安全
制作材料
一般为电阻较大、熔点较低的铅锑合金
原理
保险丝的电阻较大而熔点较低，当电路中通过较大电流时，保险丝会产生较多的热量，使温度达到熔点自动熔断，从而切断电路，起到保护电路作用
选用原则
保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作时的电流
熔断原因
（1）电路总功率过大；（2）电路中发生短路
连接方式与安装
保险丝与被保护的电路串联，保险丝安装在总开关之后
注意事项
（1）电路发生故障导致保险丝熔断时，首先应查清导致保险丝熔断的原因，在排除故障后才能恢复供电；
（2）若无特别的原因，更换保险丝时要注意替换成相同规格的保险丝；
（3）家庭电路中的保险丝不能用铁丝、铜丝代替，因为铁丝、铜丝的熔点高，在电流过大时不易熔断，起不到保护电路的作用。
特别提醒：保险丝和电热丝的区别
二者都是利用电流热效应工作的，但保险丝是由电阻较大的、熔点较低的材料制成的，其功能时保护电路；而电热丝中的电热丝是由电阻较大、熔点较高的材料制成的，其功能是电流通过电热丝时产生热量，用来加热。
额定电压
220 V
额定频率
50 Hz
机身尺寸
600×560×850
洗涤功率
330 W
导线规格
导线横截面积S/mm2
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68