初中物理人教版(2024)九年级全册第1节 家庭电路同步练习题
展开一、电流过大的原因
1、家庭电路中用电器总功率过大
家庭电路中用电器是并联的,总功率,根据P=UI可知,当U=220V时,总功率越大,电路中的总电流越大。
2、短路
家庭电路中的火线与零线直接连通时就会造成短路。由于导线的电阻很小,根据I=U/R可知,电路中的电流会很大。
二、保险丝的作用
1、保险丝
(1)作用:电路中电流过大时,保险丝熔断自动切断电路,起到保护作用。
(2)材料:保险丝由电阻率较大,熔点比较低的铅锑合金制作的。
(3)选择:使其额定电流等于或稍大于电路中最大规定工作电流。
(4)连接:一般只接一根在火线上,且与保护的电路串联,应接在闸刀开关的下方。
(5)注意事项:不能用铜丝、铁丝代替保险丝。现在新建楼房般都采用空气开关,当电流过大时,切断电路。
2、空气开关
(1)作用:当电路中由于短路、过载等原因导致电流过大时,空气开关自动断开,切断电路,俗称跳闸。
(2)使用方法:断开后,待故障排除,再将闸刀开关合上。
(3)接线方法:单线式的只接在火线上,双线式的分别接入火线和零线。
必刷易错题型
一、选择题
1.(2022•南充模拟)家庭电路中,空气开关的主要作用是( )
A.保持电路的电压不变
B.可以节省电能
C.保证用电器功率不变
D.当电路中电流过大时自动切断电路
2.(2021•淄博中考)长短、粗细均相同的保险丝和铜丝,分别接到线路板上A、B间和C、D间,如图所示。移动滑动变阻器的滑片,发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是( )
A.保险丝的电阻比铜丝的大
B.通过保险丝的电流比铜丝的大
C.电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多
D.为了用电安全,禁止用铜丝代替保险丝
3.(2022•枝江模拟)当前,为了进一步改善学生学习环境,在宜昌市所有学校实施“清凉工程”,即在教室安装空调。为保证“清凉工程”的实施,先必须对学校进行电路改造,下列改造措施中不正确的是( )
A.另外铺设专线
B.把进户总开关中的保险丝换成熔点更高的材料
C.把学校进户铝线更换成粗的
D.把学校进户铝线更换成同样粗细的铜线
4.(2021•洛阳期末)某家庭电路的部分电路如图所示,甲、乙两处分别装用电器和开关,下列说法正确的是( )
A.随着用电器功率增大,通过电路的电流也增大
B.火线上的保险丝应当改接到零线上
C.甲处应装用电器,乙处应装开关
D.保险丝熔断了可以用铜丝代替
5.(2022•株洲模拟)家庭电路中,下列情形可能引起熔丝熔断的是( )
A.插座的零线火线接反
B.试电笔笔尖接触火线
C.电器金属外壳未接地
D.同时使用多个大功率电器
6.(2021•绵阳中考)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
7.(2021•泰州期末)如图所示,在接线柱A、B间接入导线(其材料为普通铜丝),在接线柱C、D间接入熔丝.接通电源,灯泡正常发光,熔丝不熔断;断开电源,在 B、D间连上一根导线,再次接通电源时,灯不亮,熔丝熔断。以下判断中错误的是( )
A.熔丝熔断时,熔丝中的电流大于 AB 间导线中的电流
B.导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大
C.熔丝熔断,但灯泡依然完好
D.如果先在C、D间连上一根导线,再接通电源时,熔丝不会熔断
8.(2022•长治模拟)除夕之夜,小伟全家正在看春晚,突然家里的用电器全部停止工作,小伟发现周围人家的灯还亮着,经检查发现是自己家的保险丝熔断了。小伟爸爸维修电路的操作流程符合安全用电原则的是( )
A.断开开关→更换保险丝→闭合开关→查找原因
B.断开开关→查找原因→更换保险丝→闭合开关
C.断开开关→查找原因→闭合开关→更换保险丝
D.更换保险丝→断开开关→查找原因→闭合开关
9.(2022•深圳模拟)如图所示,甲地的电站以恒定电压U给乙地的A、B两盏灯供电,输电线路的电阻不能忽略,当乙地开灯时,下列说法正确的是( )
A.为节约成本,入户处的保险丝也可以用铜丝来代替
B.同时工作的灯泡数量越多,灯丝两端的电压会越高
C.开关都闭合,当A灯短路时,会烧坏保险丝和B灯
D.同时工作的灯泡数量越多,输电线的发热功率越大
10.(2022•佛山模拟)为了安全用电,在家庭电路设计安装中使用漏电保护器。漏电保护器是在用电器发生漏电或人体触电时实施保护的装置。家庭电路漏电时,通过火线和零线的电流不相等(如图中虚线框内A、B两点电流不相等),漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内未画出)检测到该差异后,会自动切断电源,起保护作用。下图是模拟漏电的试验电路,由一只开关S和电阻R组成,闭合开关S能模拟漏电情形的连接电路是( )
A. B.
C. D.
11.(2021•安徽模拟)家庭电路用电器漏电时,通过火线与零线的电流不相等,漏电保护器中检测装置(在图中虚线框内,未画出)检测到这一差异后,便切断电源,起到保护作用。漏电保护器中另有试验电路,由开关S与电阻R组成,如图所示,火线与零线间的电压为220V,导线的电阻忽略不计。下列有关说法正确的是( )
A.漏电时,用电器两端的实际电压低于220V
B.当开关S闭合时就能模拟用电器漏电
C.漏电时通过A、B两处的电流IA>IB
D.不论是否漏电,通过A、B两处的电流IA=IB
12.(2022•重庆模拟)如图所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来,对此原因描述正确的是( )
A.甲图中用电器过多导致电流过大
B.甲图中用电器总功率过大导致电流过大
C.乙图中灯泡电阻太小,导致电流过大
D.甲、乙两图产生电流过大的原因相同
二、填空题
13.(2022•石家庄模拟)家庭电路中用电器的总功率过大会导致电路中 过大,这时电路中的 (选填“漏电保护器”或“空气开关”)会自动断开保护电路。
14.(2022•苏州模拟)为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁,很多用电器都装有保险管,如图甲所示,乙图分别是两个保险管的截面图,若两管内保险丝A、B的材料相同,长度相同,粗细不同,则两图中 保险丝的电阻较大,当两个保险管通过相同的电流时, 保险丝更容易熔断.(均选填“A”或“B”)
15.(2021•哈尔滨期末)小明在家开着空调看电视,电视机与空调是 (选填“串联”或“并联”),妈妈用电热水壶烧着水,还想用电饭煲煮饭时,家里的空气开关“跳闸”了,“跳闸”的原因可能是 。
16.(2022•淮北模拟)如图所示,小明将台灯插头插入插座时,家里的空气开关跳闸了,检查发现插头处的绝缘皮已经破损,则引起此次空气开关跳闸的原因是发生了 。
17.(2021•长沙期末)如图是研究“引起熔丝熔断原因”的实验的一个装置,电路熔断器中的熔丝应该选用熔点 的材料做成,若在BD间增加一根导线,闭合开关,可引起熔丝熔断,熔丝熔断的原因是 。
18.(2022•邵阳模拟)如图所示,当所有开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来,像这种产生电流过大的原因是 (选填“总功率过大”或“发生短路”)。新建楼房的供电线路为避免这种情况,应安装 (选填“空气开关”或“漏电保护器”)。
三、实验探究题
19.(2021•洛阳期末)(1)如图甲所示小明将试电笔放入插座插孔,若家庭电路无任何故障,氖管发光,则该插孔连接的是 ,若小明的身体电阻约为1×105Ω,试电笔的电阻约为1×106Ω(其它电阻忽略不计),则此时流过小明身体的电流是 A。
(2)如图乙所示,洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头,则三脚插头标着E的导线和 相连。
(3)如图丙是起保险作用的空气开关,它是为了防止短路或 而使家庭电路中电流过大导致的危险;图丁是漏电保护器,它 (选填“能”或“不能”)防止站在绝缘登上的人同时接触火线和零线(双线触电)而触电。
20.(2021•佛山期中)阅读短文,回答问题:
漏电保护断路器
电给我们带来便利的同时也带来安全隐患,根据安全用电要求,现在,许多用户特别是新建楼房的电路中除了要安装防止电流过大的空气断路器(俗称“空气开关”)外,还必须安装如图甲所示的漏电保护断路器(俗称“漏电保护器”),它们通常安装在供电箱中。
家用漏电保护断路器是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图乙中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,I1和I2就会造成不相等,当I1和I2的差异达到一定值,漏电保护断路器便会迅速自动切断电路。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护断路器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)漏电保护断路器实质上就是一个 (电源/用电器/开关)。
(2)家庭电路电流过大的原因有 (只需答一个原因),当家庭电路电流过大时,漏电保护断路器 (能/不能)自动切断电路。
(3)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(4)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图丙所示,该人体的电阻为3000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω,电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器,该漏电保护断路器 (能/不能)及时断开电路。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是 。
19.2 家庭电路中电流过大的原因 同步易错题集
高频考点梳理
一、电流过大的原因
1、家庭电路中用电器总功率过大
家庭电路中用电器是并联的,总功率,根据P=UI可知,当U=220V时,总功率越大,电路中的总电流越大。
2、短路
家庭电路中的火线与零线直接连通时就会造成短路。由于导线的电阻很小,根据I=U/R可知,电路中的电流会很大。
二、保险丝的作用
1、保险丝
(1)作用:电路中电流过大时,保险丝熔断自动切断电路,起到保护作用。
(2)材料:保险丝由电阻率较大,熔点比较低的铅锑合金制作的。
(3)选择:使其额定电流等于或稍大于电路中最大规定工作电流。
(4)连接:一般只接一根在火线上,且与保护的电路串联,应接在闸刀开关的下方。
(5)注意事项:不能用铜丝、铁丝代替保险丝。现在新建楼房般都采用空气开关,当电流过大时,切断电路。
2、空气开关
(1)作用:当电路中由于短路、过载等原因导致电流过大时,空气开关自动断开,切断电路,俗称跳闸。
(2)使用方法:断开后,待故障排除,再将闸刀开关合上。
(3)接线方法:单线式的只接在火线上,双线式的分别接入火线和零线。
必刷易错题型
一、选择题
1.(2022•南充模拟)家庭电路中,空气开关的主要作用是( )
A.保持电路的电压不变
B.可以节省电能
C.保证用电器功率不变
D.当电路中电流过大时自动切断电路
解:家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或总功率过大导致电流过大时会引起空气开关跳闸。
答案:D。
2.(2021•淄博中考)长短、粗细均相同的保险丝和铜丝,分别接到线路板上A、B间和C、D间,如图所示。移动滑动变阻器的滑片,发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是( )
A.保险丝的电阻比铜丝的大
B.通过保险丝的电流比铜丝的大
C.电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多
D.为了用电安全,禁止用铜丝代替保险丝
解:ABC、保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制作的,而铜丝的电阻率小、熔点高;保险丝和铜丝串联,通过它们的电流相同,通电时间也相同;保险丝的电阻大于铜丝的电阻,由Q=I2Rt可得,保险丝产生的热量多,且保险丝熔点低,故保险丝先熔断,从而起到保护电路的作用,故AC正确,B错误;
D、若换用铜线作保险丝,由于铜丝的熔点高,当电路中电流过大时不会熔断,无法保护电路,故D正确。
答案:B。
3.(2022•枝江模拟)当前,为了进一步改善学生学习环境,在宜昌市所有学校实施“清凉工程”,即在教室安装空调。为保证“清凉工程”的实施,先必须对学校进行电路改造,下列改造措施中不正确的是( )
A.另外铺设专线
B.把进户总开关中的保险丝换成熔点更高的材料
C.把学校进户铝线更换成粗的
D.把学校进户铝线更换成同样粗细的铜线
解:
A、在教室安装空调,空调属于大功率用电器,需要铺设专线,故A正确;
B、把进户总开关中的保险丝换成熔点更高的材料,当电路中的电流过大时,保险丝能产生较多的热量,由于熔点高,保险丝不易熔断,无法起到保护电路的作用,故B错误;
C、把学校进户铝线更换成粗的,材料和长度相同,导线越粗,电阻越小,根据焦耳定律可知,当电流和时间相同时,电流通过粗导线的产生的热量少,故C正确;
D、把学校进户铝线更换成同样粗细的铜线,粗细、长度相同时,铜导线的电阻比铝导线的电阻小,当通过铜导线与铝导线的电流和通电时间相同时、根据焦耳定律可知,电流通过铜导线产生的热量少,故D正确。
答案:B。
4.(2021•洛阳期末)某家庭电路的部分电路如图所示,甲、乙两处分别装用电器和开关,下列说法正确的是( )
A.随着用电器功率增大,通过电路的电流也增大
B.火线上的保险丝应当改接到零线上
C.甲处应装用电器,乙处应装开关
D.保险丝熔断了可以用铜丝代替
解:A、当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大,故A正确;
B、为了安全,保险丝应该接到火线上,保险丝熔断时,整个电路与火线之间是断开的,故B错误;
C、为了安全,保险丝要接在火线上,开关也应接在火线上,甲处安装开关,乙处安装用电器,故C错误;
D、当保险丝熔断后,由于铜丝的熔点很高,所以绝对不能用铜丝代替保险丝,故D错误;
答案:A。
5.(2022•株洲模拟)家庭电路中,下列情形可能引起熔丝熔断的是( )
A.插座的零线火线接反
B.试电笔笔尖接触火线
C.电器金属外壳未接地
D.同时使用多个大功率电器
解:
A、插座的零线火线接反,用电器仍然能工作,不会引起电路中电流过大,不会引起熔丝熔断,故A错误;
B、试电笔笔尖接触火线,是为了辨别火线和零线,不会引起“跳闸”,故B错误;
C、电器金属外壳接地,是为了防止漏电时发生触电事故,电器金属外壳未接地,电器还能工作,不会引起电路中电流过大,不会引起熔丝熔断,故C错误;
D、同时使用大功率电器,电路中用电器总功率过大,会引起电路中电流过大,熔丝熔断,故D正确。
答案:D。
6.(2021•绵阳中考)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
解:
A、当电灯电流过大时,与灯泡串联的空气开关③会跳闸,故A正确;
B、当插座漏电时,漏电保护器会断开电路,由于此时电路中的电流不会过大,所以空气开关①不会跳闸,故B错误;
C、当空调电流过大时,空气开关②会跳闸,由于火线和零线的电流相同,所以漏电保护器不会切断电流,故C错误;
D、空气开关跳闸,问题解决后闭合空气开关即可,不需要更换新的空气开关,故D错误。
答案:A。
7.(2021•泰州期末)如图所示,在接线柱A、B间接入导线(其材料为普通铜丝),在接线柱C、D间接入熔丝.接通电源,灯泡正常发光,熔丝不熔断;断开电源,在 B、D间连上一根导线,再次接通电源时,灯不亮,熔丝熔断。以下判断中错误的是( )
A.熔丝熔断时,熔丝中的电流大于 AB 间导线中的电流
B.导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大
C.熔丝熔断,但灯泡依然完好
D.如果先在C、D间连上一根导线,再接通电源时,熔丝不会熔断
解:A、熔丝和导线串联,熔丝熔断时,熔丝中的电流与AB间导线中的电流相等,故A错误;
B、断开电源,在B、D间连上一根导线,再次接通电源时,灯发生短路,不亮,熔丝熔断,是由于电流过大导致的,故B正确;
C、由于灯泡被短路,所以虽然熔丝熔断,但灯泡是完好的,故C正确;
D、如果先在C、D间连上一根导线,此时电路是通路,灯泡发光,电路中的电流不会过大,熔丝不会熔断,故D正确;
答案:A。
8.(2022•长治模拟)除夕之夜,小伟全家正在看春晚,突然家里的用电器全部停止工作,小伟发现周围人家的灯还亮着,经检查发现是自己家的保险丝熔断了。小伟爸爸维修电路的操作流程符合安全用电原则的是( )
A.断开开关→更换保险丝→闭合开关→查找原因
B.断开开关→查找原因→更换保险丝→闭合开关
C.断开开关→查找原因→闭合开关→更换保险丝
D.更换保险丝→断开开关→查找原因→闭合开关
解:家庭电路中保险丝熔断,更换保险丝之前必须断开总开关,切断电源,查找原因并排除故障,然后再更换新的保险丝,最后重新闭合开关。故正确的顺序是:断开开关→查找原因→更换保险丝→闭合开关。
答案:B。
9.(2022•深圳模拟)如图所示,甲地的电站以恒定电压U给乙地的A、B两盏灯供电,输电线路的电阻不能忽略,当乙地开灯时,下列说法正确的是( )
A.为节约成本,入户处的保险丝也可以用铜丝来代替
B.同时工作的灯泡数量越多,灯丝两端的电压会越高
C.开关都闭合,当A灯短路时,会烧坏保险丝和B灯
D.同时工作的灯泡数量越多,输电线的发热功率越大
解:
A、保险丝常常用铅锑合金制成的,是因为该材料电阻率大、熔点较低,不能用电阻率小、熔点高铜丝代替,故A错误;
B、家庭电路中的灯泡是并联的,同时工作的灯泡数量越多,则并联部分的电阻越小,输电线路的电阻不能忽略,根据串联电路的分压规律可知,并联部分分担的电压变小,即灯丝两端的电压变小,故B错误;
C、开关都闭合,当A灯短路时,灯B会被短路,没有电流经过B,B不会烧坏,由于干路中的电流过大,会烧坏保险丝,故C错误;
D、同时工作的灯泡数量越多,总功率越大,根据P=UI可知,干路中的电流变大,根据P=I2R可知,输电线的发热功率变大,故D正确。
答案:D。
10.(2022•佛山模拟)为了安全用电,在家庭电路设计安装中使用漏电保护器。漏电保护器是在用电器发生漏电或人体触电时实施保护的装置。家庭电路漏电时,通过火线和零线的电流不相等(如图中虚线框内A、B两点电流不相等),漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内未画出)检测到该差异后,会自动切断电源,起保护作用。下图是模拟漏电的试验电路,由一只开关S和电阻R组成,闭合开关S能模拟漏电情形的连接电路是( )
A.
B.
C.
D.
解:
AB、闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等(通过A、B两点电流相等),此时无法模拟漏电情形,故AB不正确;
C、闭合开关时,通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流(通过A、B两点电流不相等),可以模拟漏电情形,故C正确;
D、闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故D不正确。
答案:C。
11.(2021•安徽模拟)家庭电路用电器漏电时,通过火线与零线的电流不相等,漏电保护器中检测装置(在图中虚线框内,未画出)检测到这一差异后,便切断电源,起到保护作用。漏电保护器中另有试验电路,由开关S与电阻R组成,如图所示,火线与零线间的电压为220V,导线的电阻忽略不计。下列有关说法正确的是( )
A.漏电时,用电器两端的实际电压低于220V
B.当开关S闭合时就能模拟用电器漏电
C.漏电时通过A、B两处的电流IA>IB
D.不论是否漏电,通过A、B两处的电流IA=IB
解:
A、家庭电路的电压是220V,漏电时,不影响用电器两端的电压,故A错误;
BCD、据题意可知,家庭电路用电器漏电时,通过火线与零线的电流不相等,漏电保护器中检测装置(在图中虚线框内,未画出)检测到这一差异后,便切断电源,起到保护作用;故当开关S闭合时能模拟用电器的漏电情况,即此时AB两处电流是不相等的,A处电流小于B处电流,相当于漏了电,故CD错误,B正确。
答案:B。
12.(2022•重庆模拟)如图所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来,对此原因描述正确的是( )
A.甲图中用电器过多导致电流过大
B.甲图中用电器总功率过大导致电流过大
C.乙图中灯泡电阻太小,导致电流过大
D.甲、乙两图产生电流过大的原因相同
解:
AB、用电器总功率等于各个用电器功率之和,并联的用电器越多,总功率越大,根据公式P=UI,电流会非常大,甲图原因是用电器的总功率过大,不是因为支路过多,故A错误,B正确;
CD、图乙中,用金属线将火线和零线接通,造成短路,电流直接通过导线,由于导线电阻很小,导致电流过大,故CD错误。
答案:B。
二、填空题
13.(2022•石家庄模拟)家庭电路中用电器的总功率过大会导致电路中 电流 过大,这时电路中的 空气开关 (选填“漏电保护器”或“空气开关”)会自动断开保护电路。
解:电路中用电器的总功率过大,根据P=UI可知,会导致电路中电流过大,空气开关会跳闸保护电路。
答案:电流;空气开关。
14.(2022•苏州模拟)为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁,很多用电器都装有保险管,如图甲所示,乙图分别是两个保险管的截面图,若两管内保险丝A、B的材料相同,长度相同,粗细不同,则两图中 B 保险丝的电阻较大,当两个保险管通过相同的电流时, B 保险丝更容易熔断.(均选填“A”或“B”)
解:两管内保险丝的材料相同,长度相同,粗细不同,越细的电阻越大,即B保险丝的电阻大;当A、B两保险管通过相同的电流时,根据P=I2R可知,B保险丝的热功率大,相同时间内,根据Q=I2Rt可知,B保险丝产生的热量多,温度更高,更容易熔断。
答案:B;B。
15.(2021•哈尔滨期末)小明在家开着空调看电视,电视机与空调是 并联 (选填“串联”或“并联”),妈妈用电热水壶烧着水,还想用电饭煲煮饭时,家里的空气开关“跳闸”了,“跳闸”的原因可能是 接入电路的用电器总功率过大 。
解:小明在家开着空调看电视,电视机与空调工作时互不影响,是并联的;
妈妈用电热水壶烧着水,还想用电饭煲煮饭时,家里的空气开关“跳闸”了,则“跳闸”的原因可能是用电器总功率过大了。
答案:并联;接入电路的用电器总功率过大。
16.(2022•淮北模拟)如图所示,小明将台灯插头插入插座时,家里的空气开关跳闸了,检查发现插头处的绝缘皮已经破损,则引起此次空气开关跳闸的原因是发生了 短路 。
解:小明将台灯插头插入插座时,家里的空气开关跳闸了,这说明电路中的电流是过大的;检查发现插头处的绝缘皮已经破损,此时零线和火线能搭接在一起,发生了短路现象。
答案:短路。
17.(2021•长沙期末)如图是研究“引起熔丝熔断原因”的实验的一个装置,电路熔断器中的熔丝应该选用熔点 低 的材料做成,若在BD间增加一根导线,闭合开关,可引起熔丝熔断,熔丝熔断的原因是 短路 。
解:熔丝一般是用电阻率大、熔点低的材料制成的;短路时电路时电流很大,引起熔丝熔断,故BD两个接线柱之间接入一根导线后,会发生电源短路,C、D间的熔丝将会熔断。
答案:低;短路。
18.(2022•邵阳模拟)如图所示,当所有开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来,像这种产生电流过大的原因是 总功率过大 (选填“总功率过大”或“发生短路”)。新建楼房的供电线路为避免这种情况,应安装 空气开关 (选填“空气开关”或“漏电保护器”)。
解:家庭电流中电流过大总共有2个原因:短路和总功率过大,图中用电器总功率等于各个用电器功率之和,并联的用电器越多,总功率越大,根据公式P=UI,电流会非常大;对于空气开关是保护电路的,即当电路中电流过大时,空气开关会自动断开,对电路或用电器有保护的作用;而漏电保护器在某种程度上是为了保护人,即当电路中漏电时,漏电保护器会迅速切断电路,对人起到保护的作用;所以新建楼房的供电线路为避免这两种情况,应安装空气开关。
答案:总功率过大;空气开关。
三、实验探究题
19.(2021•洛阳期末)(1)如图甲所示小明将试电笔放入插座插孔,若家庭电路无任何故障,氖管发光,则该插孔连接的是 火线 ,若小明的身体电阻约为1×105Ω,试电笔的电阻约为1×106Ω(其它电阻忽略不计),则此时流过小明身体的电流是 2×10﹣4 A。
(2)如图乙所示,洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头,则三脚插头标着E的导线和 金属外壳 相连。
(3)如图丙是起保险作用的空气开关,它是为了防止短路或 用电器总功率过大 而使家庭电路中电流过大导致的危险;图丁是漏电保护器,它 不能 (选填“能”或“不能”)防止站在绝缘登上的人同时接触火线和零线(双线触电)而触电。
解:(1)小明将试电笔放入插座插孔,氖管发光说明该插孔连接的是火线;
试电笔接触火线时的总电阻为:R=1×105Ω+1×106Ω=1.1×106Ω;此时通过人体的电流为:I===2×10﹣4A;
(2)三脚插头的E号脚与用电器外壳相连,当三脚插头插入三孔插座时,三脚插头的E号脚与三孔插座的地线相连,使金属外壳与大地相连通,这样若用电器的金属外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生;
(3)家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起空气开关跳闸。
当站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线时(双线触电),流过火线与零线的电流相等,漏电保护器中火线和零线中电流产生的磁场应完全抵消,漏电保护器不会切断电路,即不能防止触电。
答案:(1)火线;2×10﹣4;(2)金属外壳;(3)用电器总功率过大;不能。
20.(2021•佛山期中)阅读短文,回答问题:
漏电保护断路器
电给我们带来便利的同时也带来安全隐患,根据安全用电要求,现在,许多用户特别是新建楼房的电路中除了要安装防止电流过大的空气断路器(俗称“空气开关”)外,还必须安装如图甲所示的漏电保护断路器(俗称“漏电保护器”),它们通常安装在供电箱中。
家用漏电保护断路器是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图乙中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,I1和I2就会造成不相等,当I1和I2的差异达到一定值,漏电保护断路器便会迅速自动切断电路。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护断路器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)漏电保护断路器实质上就是一个 开关 (电源/用电器/开关)。
(2)家庭电路电流过大的原因有 短路 (只需答一个原因),当家庭电路电流过大时,漏电保护断路器 不能 (能/不能)自动切断电路。
(3)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 I1=I2+I3 。
(4)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图丙所示,该人体的电阻为3000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω,电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器,该漏电保护断路器 能 (能/不能)及时断开电路。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是 C 。
解:(1)漏电保护断路器实质上就是一个开关;
(2)家庭电路电流过大的原因是:短路或总功率过大;
据题目中漏电保护器的作用是:如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,漏电保护断路器便会迅速自动切断电路,故家庭电路电流过大时,熔断丝会熔断,但漏电保护器不会切断;
(3)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(4)站在地面上的人体不小心接触了火线时,
此时漏电电流I3===0.04A=40mA,
由图丁可知,额定动作电流I≥30mA,
因I3>I,所以,该漏电保护器能及时断开电路;
(5)A.闭合开关时,电阻R被短路,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,无法模拟漏电情形,故A不符合要求;
BD.闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故BD不符合要求;
C.闭合开关时,通过虚线框内火线的电流等于通过电阻R和用电器的电流之和,所以通过虚线框内火线的电流大于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C符合要求。
故选C。
答案:(1)开关;(2)短路;不能;(3)I1=I2+I3;(4)能;(5)C。
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