第十九章 第2节 家庭电路中电流过大的原因-【众相原创】2024-2025学年九年级全一册物理分层练（人教版）广西专版

九全·第十九章 １２７　 　　　　 第２节　家庭电路中电流过大的原因 一阶 基础巩固分点练 知识点１　家庭电路中电流过大的原因 １．自动空气开关的主要作用是当电路中的实际 电流超过电路允许的最大工作电流时，自动 “跳闸”，切断电源保护用电器。小李家的自动 空气开关经常“跳闸”，造成这一现象的可能原 因是 （Ｂ） Ａ．电压太低 Ｂ．同时工作的用电器太多，总功率过大 Ｃ．某条线路开路 Ｄ．用电器金属外壳没有接地 ２．对于家庭电路，经常会遇到这样一些情况：在 这些情况中，可能引起熔丝熔断或家中空气开 关自动跳闸的是 （Ｃ） ①开关中的两个线头相碰； ②插头中的两个线头相碰； ③户外输电线绝缘皮被损坏； ④电路中增加了大功率的用电器。 Ａ．①②　　Ｂ．②③　　Ｃ．②④　　Ｄ．③④ ３．如图所示的家庭电路中，开关闭合后，保险丝 因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大 的原因是不同的，甲图中的原因是　用电器的 总功率过大　；乙图中的原因是　短路　。 甲 乙 知识点２　保险丝 ４．通常使保险丝的额定电流稍大于或等于电路 中最大正常工作电流。连接保险丝时，一般只 接一根，且接在　火　线上，　不能　（选填 “能”或“不能”）换用较粗的保险丝，　不能　 （选填“能”或“不能”）用铜丝、铁丝代替保 险丝。 ５．如图所示，接线柱 Ａ、Ｂ之间和 Ｃ、Ｄ之间分别 连着保险丝和铜丝，且长度相等。接通电源 后，通过保险丝的电流　等于　（选填“大于” “小于”或“等于”）通过铜丝的电流。向右移 动变阻器的滑片，发现保险丝会熔断，而铜丝 不会熔断。这是因为与铜丝相比，保险丝的 　电阻　大、熔点低。 二阶 拓展提升综合练 ６．下列说法中正确的是 （Ｂ） Ａ．家庭电路中电灯、空调等用电器，是通过串 联接入电路的 Ｂ．家庭电路中空气开关自动断开，可能是电路 中发生短路 Ｃ．可以把家用洗衣机的三线插头改为两线插 头接在两孔插座上使用 Ｄ．可以在额定电流较小的插座上，同时使用多 个大功率的用电器 ７．家庭电路中的电灯昏暗，此时电能表表盘转得 飞快，发生这种现象的原因是 （Ｂ） Ａ．电路有用电器被短接 Ｂ．电路中总功率过大 Ｃ．带金属外壳的用电器漏电 Ｄ．电压高于２２０Ｖ ８．小何家的电能表标有“２２０Ｖ　 １０（２０）Ａ”的 字样，家里正在使用一台１０００Ｗ的空调器， 一台５００Ｗ的电熨斗及一盏４０Ｗ的日光灯， 当小何把一个８００Ｗ的电吹风插头插进插座 时，与电能表配套使用的空气开关“跳闸”。以 下判断正确的是 （Ｄ） Ａ．同时使用的用电器总功率过大，所以空气开 关“跳闸” Ｂ．空气开关“跳闸”，是因为电吹风发生了 断路 Ｃ．空调器的功率突然减小 Ｄ．                                                 电吹风或其使用的插头发生了短路 　　　　 １２８　 众相原创 分层练· 广西物理（ＲＪ） ９．如图所示是某家庭电路，闭合开关Ｓ１、Ｓ２，灯泡 Ｌ１正常发光、Ｌ２不亮。断开 Ｓ１、保持 Ｓ２闭合， 用试电笔插入插座上孔氖管发光，插入插座下 孔氖管发光。则故障可能是 （Ｂ） Ａ．ａｃ间断路 Ｂ．ｂｄ间断路 Ｃ．灯泡Ｌ２断路 Ｄ．ｂ点到零线之间断路 １０．在家庭电路中，各用电器之间是　并联　（选 填“串联”或“并联”）的。星期天小天在家里 正开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电 热水壶插头插进插座时，空气开关立刻“跳 闸”，小天分析其原因可能是电热水壶插头内 部　短路　，也可能是家里电路中用电器总 功率　过大　。 １１．图示为一种断路器的工作原理图，当家庭电 路　短路　时，双层金属片发热过多，双层金 属片弯曲，触动簧锁装置，触点断开。已知与 铁相比，铜升高相同温度热胀较明显，双金属 片两层分别为铁和铜，左边应该选用　铜　 （选填“铜”或“铁”）。 １２．小明同学为了探究家庭电路中保险丝熔断的原 因，做了如下实验。他用若干“１２Ｖ　０．５Ａ”的 灯泡作为用电器，１２Ｖ的铅蓄电池代替家庭 照明电路的电源，电源的正极代替火线。在 正极与用电器之间接入一段保险丝，在负极 与用电器之间接入一块电流表（如图所示）。 （１）由于人体的安全电压大小是　不高于３６Ｖ　， 小明实验时用的电源只有１２Ｖ，所以可确保 实验的安全性。 （２）小明依次在电路中接入几个小灯泡，当接 入两个小灯泡时，灯泡可以正常地工作，此时 电流表的示数为　１　Ａ。当他再接入一个小 灯泡时，发现保险丝熔断，此时电路中的电流 变成０，该实验可以验证保险丝熔断的原因是 　用电器总功率过大　。 （３）小明只让一个小灯泡工作，在Ｃ、Ｄ两点间 接入一段导线，他发现保险丝会马上熔断，此时 保险丝熔断的原因是　电路发生短路现象　。 １３．科学思维 如图所示，Ａ为一根 ５Ａ的保险 丝，Ｂ、Ｃ均为３Ａ的保险丝。Ｒ１＝２１Ω，Ｒ２＝ １８Ω。Ｓ断开时，通过 Ｒ１的电流为 ２．４Ａ。 当Ｓ闭合时，问： （１）流过Ａ保险丝的电流为多少安？ （２）哪根保险丝有可能熔断？该保险丝应该 换用下表中直径为多大的保险丝？ 直径（ｍｍ） ０．４００．７１０．９８１．２６１．５８１．９８ 额定电流（Ａ）１．５ ３ ４．５ ６ ７．５ １５ 解：（１）由Ｉ＝ＵＲ可得，电源电压 Ｕ＝Ｕ１＝Ｉ１Ｒ１＝２．４Ａ×２１Ω＝５０．４Ｖ， 当Ｓ闭合时，Ｒ１、Ｒ２并联，通过Ｒ２的电流 Ｉ２＝ Ｕ Ｒ２ ＝５０．４Ｖ１８Ω ＝２．８Ａ， 因为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Ａ的电流 Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２＝２．４Ａ＋２．８Ａ＝５．２Ａ； （２）根据表中数据和上述计算结果可知 Ｉ＞ ５Ａ，Ｉ１＜３Ａ，Ｉ２＜３Ａ，所以保险丝 Ａ可能会 熔断，应选择直径为１．２６ｍｍ的保险丝                                                    。 ３１　 　 因为在标准大气压下水的沸点是１００℃，所以水升高的温度Δｔ′＝１００℃－４０℃＝６０℃。 ９．解：（１）由Ｐ＝ＵＩ可知，该饮水机加热时的电流Ｉ＝ Ｐ加热 Ｕ ＝ １１００Ｗ ２２０Ｖ ＝５Ａ； （２）由图乙可知，当开关Ｓ断开时，Ｒ１、Ｒ２串联，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的电阻最大，由Ｐ＝ Ｕ２ Ｒ可知，电路中总功率 最小，饮水机处于保温挡； 当开关Ｓ闭合时，只有Ｒ２工作，电路中总电阻最小，总功率最大，饮水机处于加热挡； 由Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可知，Ｒ２的阻值Ｒ２＝ Ｕ２ Ｐ加热 ＝（２２０Ｖ） ２ １１００Ｗ ＝４４Ω； （３）水吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃ水ｍΔｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×１ｋｇ×（７５℃－２０℃）＝２．３１×１０５Ｊ， 由η＝ Ｑ吸 Ｗ ×１００％可知，饮水机消耗的电能Ｗ＝ Ｑ吸 η ＝２．３１×１０ ５Ｊ ７０％ ＝３．３×１０ ５Ｊ， 由Ｐ＝Ｗｔ可知，加热需要的时间ｔ＝ Ｗ Ｐ加热 ＝３．３×１０ ５Ｊ １１００Ｗ ＝３００ｓ。 １０．解：（１）由图丙可知，电路中最大电流为３Ａ，根据Ｐ＝ＵＩ可知，当电流最大时，电功率最大，Ｐｍａｘ＝ＵＩ＝２２０Ｖ×３Ａ＝６６０Ｗ； （２）由图乙可知，当只闭合开关Ｓ时，电路为Ｒ１的基本电路，此时电路中电阻最大，电流最小，据图丙可知 Ｉ１＝２Ａ；当开关 Ｓ、Ｓ１ 闭合时，电路为Ｒ１、Ｒ２并联，此时电路中电阻最小电流最大，根据图丙可知Ｉ＝３Ａ，则通过Ｒ２的电流Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝３Ａ－２Ａ＝１Ａ， 由欧姆定律可知，Ｒ２的阻值Ｒ２＝ Ｕ Ｉ２ ＝２２０Ｖ１Ａ ＝２２０Ω； （３）根据图丙可知，电流为３Ａ时工作的时间为１５ｍｉｎ，电流为２Ａ时工作的时间为１５ｍｉｎ，则３０ｍｉｎ内电饭锅产生的热量 Ｑ＝Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＝ＵＩｔ１＋ＵＩ１ｔ２＝２２０Ｖ×３Ａ×１５×６０ｓ＋２２０Ｖ×２Ａ×１５×６０ｓ＝９．９×１０ ５Ｊ。 小专题培优１９　电热综合相关计算 １．７．５６×１０６　１×１０７　７５．６％　２．１．８×１０５　１４４００　４５　３．９．２　４．５．０４×１０５　１５００　９３．３％　５．９３９１　１３２　６．１．４４×１０６　 ４．８　０．０３６　７．１２．１　４１ ８．解：（１）食材吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ＝４×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ×（１００℃－４０℃）＝４．８×１０５Ｊ； （２）由Ｐ＝Ｗｔ可知，电炖锅加热消耗的电能Ｗ＝Ｐｔ＝１０００Ｗ×１０×６０ｓ＝６×１０ ５Ｊ， 电炖锅的热效率η＝ Ｑ吸 Ｗ ×１００％＝ ４．８×１０５Ｊ ６×１０５Ｊ ×１００％＝８０％。 ９．解：（１）根据题意可知，标准煤完全燃烧放出的热量Ｑ放 ＝８．７×１０ ６Ｊ， 由Ｑ放 ＝ｍｑ可知，标准煤的质量ｍ煤 ＝ Ｑ放 ｑ＝ ８．７×１０６Ｊ ２．９×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．３ｋｇ； （２）根据题意可知，水吸收的热量Ｑ吸 ＝８．７×１０ ６Ｊ，由Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍ（ｔ－ｔ０）可知， 水的质量ｍ水 ＝ Ｑ吸 ｃ水（ｔ－ｔ０） ＝ ８．７×１０ ６Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×（１００℃－２０℃） ≈２５．９ｋｇ； （３）消耗的电能Ｗ＝８．７×１０６Ｊ＝８．７×１０ ６ ３．６×１０６ ｋＷ·ｈ≈２．４ｋＷ·ｈ。 １０．解：（１）由题意可知，发电机的功率Ｐ＝５×１０４ｋＷ，年发电量Ｗ＝９０００万度＝９×１０７ｋＷ·ｈ＝３．２４×１０１４Ｊ， 由Ｐ＝Ｗｔ可得，该风电场年发电时间ｔ＝ Ｗ Ｐ＝ ９×１０７ｋＷ·ｈ ５×１０４ｋＷ ＝１．８×１０３ｈ； （２）由η＝ＷＱ放 ×１００％可得，煤完全燃烧释放的热量Ｑ放 ＝ Ｗ η ＝３．２４×１０ １４Ｊ ４０％ ＝８．１×１０ １４Ｊ， 由Ｑ放 ＝ｍｑ可得，需要煤的质量ｍ＝ Ｑ放 ｑ＝ ８．１×１０１４Ｊ ３．０×１０７Ｊ／ｋｇ ＝２．７×１０７ｋｇ＝２．７×１０４ｔ。 １１．解：（１）电池电压为５００Ｖ，电动机的功率为１０ｋＷ， 由Ｐ＝ＵＩ可得电动机正常工作时的电流Ｉ＝ＰＵ＝ １０×１０００Ｗ ５００Ｖ ＝２０Ａ； （２）充满电可储存５０ｋＷ·ｈ的电能，电动机效率为９０％，则最多输出的机械能 Ｗ机 ＝η１Ｗ电 ＝９０％×５０×３．６×１０ ６Ｊ＝１．６２×１０８Ｊ； （３）若上述机械能用效率为２５％的新型燃油汽车提供，根据η＝ Ｗ机 Ｑ放 ×１００％可得，新型燃油完全燃烧放出的热量 Ｑ放 ＝ Ｗ机 η２ ＝１．６２×１０ ８Ｊ ２５％ ＝６．４８×１０ ８Ｊ， 根据Ｑ放 ＝ｍｑ可得，需要消耗新型燃油的质量ｍ燃油 ＝ Ｑ放 ｑ＝ ６．４８×１０８Ｊ ５×１０７Ｊ／ｋｇ ＝１２．９６ｋｇ。 １２．解：（１）由图知，开关Ｓ接１时，两电阻串联；开关Ｓ接２时，电路为Ｒ１的基本电路，根据串联电阻的规律，串联电阻大于其中任 一电阻，由Ｐ＝ＵＩ＝Ｕ ２ Ｒ可得，开关接１时，电路的功率最小，电饼锅为低温挡，开关接２为高温挡，其高温挡电功率为２２００Ｗ，故 Ｒ１的阻值Ｒ１＝ Ｕ２ Ｐ高 ＝（２２０Ｖ） ２ ２２００Ｗ ＝２２Ω； （２）由题意可得Ｒ２的阻值Ｒ２＝１．５Ｒ１＝１．５×２２Ω＝３３Ω， 由串联电阻的规律可知，低温挡时电路的总电阻Ｒ＝Ｒ２＋Ｒ１＝３３Ω＋２２Ω＝５５Ω， 电饼锅低温挡的功率Ｐ低 ＝ Ｕ２ Ｒ＝ （２２０Ｖ）２ ５５Ω ＝８８０Ｗ； （３）根据题意可知，２００ｇ面饼温度升高８０℃，吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ＝３．３×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２００×１０－３ｋｇ×８０℃＝５２８００Ｊ， 高温挡工作０．５ｍｉｎ消耗的电能Ｗ＝Ｐ高ｔ＝２２００Ｗ×０．５×６０ｓ＝６６０００Ｊ， 电饼锅的加热效率η＝ Ｑ吸 Ｗ ×１００％＝ ５２８００Ｊ ６６０００Ｊ×１００％＝８０％。 第十八章　复习与巩固 思维导图构建体系 ①做功　②３．６×１０６　③Ｕ ２ｔ Ｒ　④电流做功快慢　⑤所用时间　⑥１０ ６　⑦Ｕ ２ Ｒ　⑧＜　⑨＝　⑩＞　瑏瑡电　瑏瑢内　瑏瑣二次方 广西中考题型突破 １．Ｃ　２．Ａ　３．２２０　２０２２．６　４．２　０．７　２４　５．Ｂ　６．Ｄ　７．Ａ　８．Ｃ　９．Ａ　１０．Ｄ １１．Ｓ１　保温　１２．４．８　２．４ １３．解：（１）由题意可知，Ｒ１两端的电压Ｕ１＝Ｕ－Ｕ２＝９Ｖ－６Ｖ＝３Ｖ； 通过Ｒ１的电流Ｉ１＝ Ｕ１ Ｒ１ ＝３Ｖ１０Ω ＝０．３Ａ； （２）根据串联电路中电流处处相等，则有Ｉ＝Ｉ１＝Ｉ２＝０．３Ａ； 所以电阻Ｒ２消耗的电功率Ｐ２＝Ｕ２Ｉ２＝６Ｖ×０．３Ａ＝１．８Ｗ； （３）由Ｐ＝Ｗｔ可得，电阻Ｒ２通电１ｍｉｎ产生的热量Ｑ２＝Ｗ２＝Ｐ２ｔ＝１．８Ｗ×６０ｓ＝１０８Ｊ。 １４．解：（１）由并联电路的电压特点可知，Ｒ１两端的电压Ｕ１＝Ｕ＝６Ｖ， 则通过Ｒ１的电流Ｉ１＝ Ｕ１ Ｒ１ ＝６Ｖ１０Ω ＝０．６Ａ； （２）由并联电路的电流特点可知，通过Ｒ２的电流Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝０．９Ａ－０．６Ａ＝０．３Ａ， 由并联电路的电压特点可知，Ｒ２两端的电压Ｕ２＝Ｕ＝６Ｖ， 由欧姆定律可知，Ｒ２的阻值Ｒ２＝ Ｕ２ Ｉ２ ＝６Ｖ０．３Ａ＝２０Ω； （３）由Ｐ＝ＵＩ可知，电路中的最小电流Ｉ最小 ＝ Ｐ最小 Ｕ ＝ １５Ｗ ６Ｖ ＝２．５Ａ， 由滑动变阻器的规格可知，滑动变阻器允许通过的最大电流Ｉ滑大 ＝２Ａ， 则通过定值电阻的最小电流Ｉ定小 ＝Ｉ最小 －Ｉ滑大 ＝２．５Ａ－２Ａ＝０．５Ａ＞０．３Ａ， 因此滑动变阻器替换的是Ｒ２，由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，通过滑动变阻器的电流最小， 由并联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压Ｕ滑 ＝Ｕ＝６Ｖ， 通过滑动变阻器的最小电流Ｉ滑小 ＝ Ｕ滑 Ｒ滑大 ＝６Ｖ５０Ω ＝０．１２Ａ， 由并联电路的电流特点可知，通过Ｒ１的电流不变，电路中的最小电流Ｉ小 ＝Ｉ１＋Ｉ滑小 ＝０．６Ａ＋０．１２Ａ＝０．７２Ａ， 则电源的最小电功率Ｐ小 ＝ＵＩ小 ＝６Ｖ×０．７２Ａ＝４．３２Ｗ。 １５．（１）Ｐ＝ＵＩ　（２）Ａ　（３）电流表是否有示数　（４）①２．５　②小灯泡　③１２　３．７５ １６．Ａ　１７．Ｂ　１８．Ａ　１９．超导　２８８ 第十九章　生活用电 第１节　家庭电路 一阶　基础巩固分点练 １．Ｂ　２．Ｄ　３．ａ　并　总开关　４．Ｄ　５．Ｃ　６．Ｃ　７．火线　串　８．Ｂ　９．不会　零线 二阶　拓展提升综合练 １０．ＡＢ　１１．Ｂ　１２．Ａ　１３．会　２０　１４．如答图所示　 　 第２节　家庭电路中电流过大的原因 一阶　基础巩固分点练 １．Ｂ　２．Ｃ　３．用电器的总功率过大　短路　４．火　不能　不能　５．等于　电阻 二阶　拓展提升综合练 ６．Ｂ　７．Ｂ　８．Ｄ　９．Ｂ　１０．并联　短路　过大　１１．短路　铜　１２．（１）不高于３６Ｖ　（２）１　用电器总功率过大　（３）电路发生短 路现象 １３．解：（１）由Ｉ＝ＵＲ可得，电源电压Ｕ＝Ｕ１＝Ｉ１Ｒ１＝２．４Ａ×２１Ω＝５０．４Ｖ， 当Ｓ闭合时，Ｒ１、Ｒ２并联，通过Ｒ２的电流Ｉ２＝ Ｕ Ｒ２ ＝５０．４Ｖ１８Ω ＝２．８Ａ， 因为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Ａ的电流Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２＝２．４Ａ＋２．８Ａ＝５．２Ａ； （２）根据表中数据和上述计算结果可知Ｉ＞５Ａ，Ｉ１＜３Ａ，Ｉ２＜３Ａ，所以保险丝Ａ可能会熔断，应选择直径为１．２６ｍｍ的保险丝。 第３节　安全用电 一阶　基础巩固分点练 １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．电弧触电　跨步电压触电　５．Ｂ　６．Ｄ　７．导　总电流 二阶　拓展提升综合练 ８．Ｃ　９．Ｂ　１０．Ｂ　１１．Ｂ　１２．乙　都不会　１３．Ｂ　切断电源　１４．火线　会 三阶　核心素养情境练 １５．Ｃ　１６．Ｄ 第十九章　复习与巩固 思维导图构建体系 ①电能表　②总开关　③保险装置　④用电器　⑤火线　⑥零线　⑦２２０　⑧０　⑨并联　⑩火线　瑏瑡火线　瑏瑢按住金属笔卡 瑏瑣笔尖　瑏瑤电流　瑏瑥火线　瑏瑦切断电流　瑏瑧金属外壳　瑏瑨总功率　瑏瑩短路　瑐瑠大　瑐瑡低　瑐瑢电流　瑐瑣高压电弧　瑐瑤跨步电压 瑐瑥切断电源　瑐瑦高压带电体　瑐瑧低压带电体　瑐瑨及时更换　瑐瑩接地　瑑瑠大地 广西中考题型突破 １．ＡＢ　２．①　火线　３．如答图所示　４．Ｄ　５．Ｂ　６．电流　火线　７．Ｄ　８．并　断路　９．Ｃ　１０．Ｃ 　 第二十章　电与磁 第１节　磁现象　磁场 一阶　基础巩固分点练 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ｂ　５．Ｃ　６．如答图所示　７．Ｂ 　 二阶　拓展提升综合练 ８．Ｄ　９．Ｃ　１０．Ｂ　１１．Ｂ　１２．无　有 三阶　核心素养情境练 １３．Ｂ 第２节　电生磁 一阶　基础巩固分点练 １．Ｎ　强　会　２．电流周围存在磁场　电流产生的磁场方向跟电流方向有关　３．Ｄ ４．（１）通电导体周围存在磁场　（２）方向　①条形磁体　左　②电流方向　５．Ｄ　６．Ｓ极　Ｂ　７．Ｎ　－ 参考答案 参考答案 参考答案