内容正文:
物理 九年级全册 人教版
第2节 家庭电路中电流过大的原因
【易错警示】
家庭电路中保险丝熔断是电流过大造成的,原因可能是电路的总功率过大,也可能是发生了短路。
【名题引路】
如图所示的照明电路,A灯标有“220 V 60 W”字样,若仅仅只闭合S1,通过干路的总电流约为________(保留两位小数)A;若保险丝的额定电流为5 A,如果在插座D处接一台“220 V 2 kW”的电炉,保险丝将________(填“熔断”或“不熔断”)。
A
2.下列情形不会导致熔断器中熔丝熔断的是( )
A.插座短路 B.日光灯短路
C.用电器金属外壳没有接地 D.同时使用多个大功率用电器
3.小明同学家的照明电路上的导线均完好,当把开关断开的台灯插头刚插入电源插座时,干路中的保险丝立即熔断了,发生这种情况的最大可能是台灯______处有短路;若只是闭合台灯开关才发生保险丝熔断,则可能是台灯_______处有短路。(均填“插头”或“灯座”)
C
插头
灯座
D
5.学校有30间教室,每间教室要安装4盏“220 V 60 W”的日光灯,那么在学校教室照明电路的总保险盒中,应选用保险丝的额定电流为( )
A.20 A B.25 A C.30 A D.35 A
D
A
一、选择题
7.在家庭电路中,一定不会引发空气开关(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.用湿手触摸开关
8.安装大功率用电器的插座时,只在接通插座的火线上接一根保险丝,而不是在火线、零线上都接,这是因为( )
A.可以节省一个保险盒
B.与只在零线上装保险丝效果一样
C.与在零线、火线上都装保险丝效果一样
D.为了防止保险丝熔断后插座仍与火线连通而带电
C
D
二、填空题
9.(2023·兰州)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,图甲中的原因是_____________________;图乙中的原因是_______。
用电器的总功率过大
短路
10.家庭电路中,保险装置应接在________(填“电能表”“总开关”或“保险装置”)之后,保险装置内装有熔丝,熔断器的陶瓷外壳属于________(填“导体”或“绝缘体”),当家庭电路中电流过大时,熔丝会自动熔断,这是利用了电流的____效应;相同长度和材料做成的熔丝,____(填“粗”或“细”)的更容易熔断。
总开关
绝缘体
热
细
三、实验探究题
11.认识短路的危害
【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6 V)、开关、额定电流为1 A的保险丝、额定电压为6 V的灯泡、导线、电流表(演示电流表,0~5 A挡)
【进行实验】
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其他部分按如图所示连接好电路。
(2)当开关闭合时,灯泡_______(填“发光”或“不发光”),电流表____(填“有”或“无”)示数。
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到____(填字母序号)。
A.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
B.电流表的指针无示数,保险丝不会熔断
C.电流表示数稳定不变,灯泡正常发光
D.电流表示数稳定不变,灯泡不亮
发光
有
A
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路。根据欧姆定律可知,闭合开关的瞬间,线路中的电流_______,通过保险丝和导线的电流_______,但是保险丝的电阻比导线大得多,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成____比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的____效应。
很大
相同
正
热
12.(毕节模拟)春节期间,小明家新增了一台空调,傍晚时分,小明和爸爸开着空调看电视,妈妈在厨房做饭,这时家里的保险丝突然烧断了,请你用所学的物理知识解释小明家保险丝烧断的原因。
答:由题意可知,小明家的空调、电视、厨房中的电器同时工作,用电器的总功率过大,家庭电路的电压为220 V,根据P=UI可知电路中电流很大;根据Q=I2Rt可知,通电时间和保险丝电阻一定时,通过电路的电流大,保险丝产生的热量多,其温度会急剧升高,达到保险丝的熔点,则保险丝熔断。
解析:(1)若仅仅只闭合S1,则电路为A灯的简单电路,由于家庭电路的电压是220 V,所以该灯泡正常工作,根据P=UI可得,通过干路的总电流:IA= eq \f(PA,U) = eq \f(60 W,220 V) ≈0.27 A。
(2)电炉正常工作时的电流为:ID= eq \f(P电炉,U) = eq \f(2 000 W,220 V) ≈9.09 A>5 A,则保险丝将会熔断。
答案:0.27;熔断。
家庭电路中电流过大的原因
1.夏季是用电高峰期,电路火灾时有发生。起因都是电路“超负荷”,金属导线温度过高引燃了外面的绝缘皮。请根据学过的物理知识判断,“超负荷”是指电路中( )
A.电流过大 B.电压过高
C.电压过低 D.电阻过大
保险丝的作用
4.关于保险丝的使用,下列说法正确的是( )
A.保险丝串联在火线或零线上
B.保险丝应选择电阻小、熔点低的合金材料
C.可用铜丝或铁丝代替保险丝
D.选用保险丝时,应使额定电流稍大于或等于电路中的最大工作电流
家庭电路中电流过大的原因
6.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,总电阻越小,总电流越大
B.家庭电路中总电流过大,一定是由于电路中用电器的实际功率过大引起的
C.在家庭电路中,如果保险丝熔断了,一定是某处发生了短路
D.如果家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
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