15.2探究家庭电路中电流过大的原因 课件 2023-2024学年鲁科版物理九年级上册

探究家庭电路中电流过大的原因 2 第十五章 安全用电 如图所示，在线路板上接入保险丝和铜丝，保险丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，最 后再闭合电炉丝支路 的开关时，会发现保 险丝被熔断。 1 2 下列说法正确的是(　　) ①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故； ②实验中通过保险丝的电流大于铜丝； ③通电相同时间，保险丝所产生的热量多于铜丝； ④电流表的示数逐渐减小。 A．只有①②③ B．只有①④ C．只有①③ D．只有②③④ C 3 李光同学家中安装的电能表上表盘如图所示，现家中已开了40 W的电灯3只和100 W的电视机一台，这时电能表中通过的电流为________A，家中最多还能同时用________W的用电器。 2 1 4 180 【点拨】 3 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间接入保险丝。闭合开关，灯泡正常发光，保险丝不熔断；断开开关，在B、D间连上一根导线，再次闭合开关时，灯不亮，保险丝熔断。 以下判断中错误的是(　　) A．保险丝熔断时，保险丝中的电流大于A、B间导线中的电流 B．导致保险丝熔断的原因是电路中电流过大 C．保险丝熔断，但灯泡依然完好 D．若将原本BD间的导线接到AC间，保险丝不会熔断 【点拨】 保险丝和导线串联，保险丝熔断时，保险丝中的电流与A、B间导线中的电流相等，A错误；断开开关，在B、D间连上一根导线，再次闭合开关时，灯泡短路，不亮，保险丝熔断，是电流过大导致的，B正确；由于灯泡短路，所以虽然保险丝熔断，但灯泡是完好的，C正确；导线接到AC间，保险丝和灯泡均被短路，保险丝不会熔断，D正确。 【答案】A 4 [2023·北京期末]如图所示的甲、乙两个电路中，闭合所有开关后，输电线均因电流过大使保险丝熔断。 甲电路中输电线电流过大的原因是________________ ______，乙电路中输电线电流过大的原因是________。 用电器的总功率 过大 短路 5 [2022·青岛一模]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 B [2023·中山期末]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、丙两图分别是两个保险管的纵截面图， 6 13 若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，则图中________保险丝的电阻大；当乙、丙图中两保险管通过相同的电流时，________保险丝的发热功率大，________保险丝更容易熔断。(均填“乙图”或“丙图”) 丙图 丙图 丙图 14 【点拨】 两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，越细的保险丝电阻越大，即丙图保险丝的电阻大；当乙、丙图中两保险管通过相同的电流时，根据P＝I2R可知，丙图保险丝的发热功率大，相同时间内，根据Q＝I2Rt可知，丙图保险丝产生的热量多，温度更高，更容易熔断。 [2022·烟台模拟]如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。 7 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 【点易错】 漏电保护器在火线和零线上的电流不相等时才会切断电流；空气开关(保险丝)在电路中电流过大时才会切断电流。 【答案】A • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 如图所示，A为一根5 A的保险丝，B、C均为3 A的保险丝，灯L1的电阻为21 Ω，灯L2的电阻为18 Ω。S断开时，通过灯L1的电流为2.4 A。当S闭合时，通过A保险丝的电流为________A； 8 5.2 保险丝________有可能熔断，该根保险丝应该选用表中直径为________mm的保险丝。(保险丝电阻不计，忽略灯泡电阻的变化) 直径/mm 额定电流/A 直径/mm 额定电流/A 0.40 1.5 1.26 6 0.71 3 1.58 7.5 0.98 4.5 1.98 15 A 1.26 【点拨】 [2022·绍兴期末]现代家庭电路都安装“漏电保护器”和“空气开关”，比单独安装传统的保险丝更能保证用电安全。 9 (1)小科妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断__________(填“空气开关”或“漏电保护器”)相当于保险丝。 空气开关 【点拨】 小科妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，家庭电路中的总功率过大，干路中的电流过大，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断空气开关相当于保险丝。 (2)当漏电保护器检测到通过图甲中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时，会迅速切断电路。一赤脚站在地上的人，不小心接触了火线，如图乙、丙所示，在空气开关和漏电保护器完 好的状态下，电流可能 持续伤害人体的是 ________(填“乙”或“丙”)。 乙 【点拨】 乙、丙图中，人接在了火线与大地之间，有电流通过人体，此时电路中的电流不会过大，图乙中空气开关不会断开电路，人会受到电流的持续伤害；此时图丙中火线和零线上的电流大小不同，漏电保护器会断开电路，人不会受到电流的持续伤害。 现在电路中的总功率P＝40 W×3＋100 W＝220 W，这时电能表中通过的电流I1＝＝＝1 A；电能表允许的最大功率P总＝UI＝220 V×20 A＝4 400 W，家中最多还能同时使用用电器的功率P′＝P总－P＝4 400 W－ 220 W＝4 180 W。 电源电压U＝U1＝I1R1＝2.4 A×21 Ω＝50.4 V，通过灯L2的电流I2＝＝＝2.8 A，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＝2.4 A＋2.8 A＝5.2 A。根据题意和上述计算结果可知： I＞5 A，I1＜3 A，I2＜3 A，所以保险丝A有可能熔断。由表中数据得，应选择直径为1.26 mm的保险丝。 $$