内容正文:
19.2 家庭电路中电流过大的原因
知识点1 家用电器的总功率对家庭电路的影响
1、家用电器的总功率
在家庭电路中,各用电器之间是并联的,用电器的总功率和用电器之间的关系是。可见,在家庭电路中,同时工作的用电器越多,尤其是同时工作的大功率用电器越多,电路消耗的总功率就越大。
2、电路中的电流与家用电器总功率的关系
(1)根据电功率和电流、电压的关系式,可以得到。
(2)在家庭电路中,电压为220V一定,由公式可知,家用电器的总功率越大,电路中的电流就越大,根据可知,在一定时间内导线上产生的热量就越多,容易引起火灾。
可见,用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
3、避免总功率过大的措施
(1)家中添置大功率用电器时,要考虑供电线路的承载能力,不要让总电流超过家庭供电线路和电能表所允许通过的电流最大值。
(2)家中的大功率用电器不要同时使用,尽量错开时间,交替使用。
知识点2 短路对家庭电路的影响
1、短路对家庭电路的影响
家庭电路中一旦发生短路,干路中的电流就会很大,导线上产生的热量就会非常多,使导线的温度急剧升高,容易发生火灾。
2、短路的产生原因
(1)连接电路时,误将火线和零线直接连通。
(2)电线或用电器的绝缘皮破损或老化,导致火线和零线直接连通。
(3)用电器或插座进水等。
知识点3 保险丝
1、保险丝
作用
家庭电路电流过大时,自动熔断,起到保护作用
电路元件符号
制作材料
电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金
原理
保险丝的电阻较大而熔点很低,当电路中通过较大的电流时保险丝会产生较多的热量,温度达到熔点后自动熔断,从而切断电路,起到保护作用
熔断原因
①电路总功率过大;②电路中发生短路
连接安装
与所保护的电路串联,装在总开关后的火线上
注意事项
①因故障导致保险丝熔断时,应首先查清导致保险丝熔断的原因,排除故障后再合上开关。②安装保险丝时,千万不要用铁丝、铜丝代替。
2、空气开关、保险丝和漏电保护器的区别
空气开关、保险丝和漏电保护器都属于保护装置,不同的是,空气开关、保险丝是在电路中电流过大时断开电路,用来保护电路;而漏电保护器只在家庭电路发生漏电时断开电路,主要用来防止人体触电。
家庭电路中电流过大的原因问题分析
题型1 家庭电路中电流过大的原因
【例1】家庭电路中有时会出现这样的现象:原来各用电器都在正常工作,将额定功率为25W的台灯的插头插入插座,其它用电器依然正常工作,再闭合台灯开关时,空气开关跳闸了。出现上述现象的原因可能是( )
A.台灯的电功率太大了 B.插头插入这个插座之前,插座短路了
C.插头插入这个插座时,导致了短路 D.台灯的灯座处短路了
【变式1-1】(2024·广西崇左·三模)家庭电路中的空气开关“跳闸”,发生这种现象的原因一定是电路中( )
A.电流过大
B.总电阻过大
C.出现短路现象
D.同时使用的用电器总功率过大
【变式1-2】(2024·广东汕头·一模)下列有关家庭电路和安全用电的说法错误的是( )
A.各用电器并联接入电路 B.电灯的开关接在火线和灯泡之间
C.大功率用电器的金属外壳要连接地线 D.空气开关跳闸,一定是电路发生短路造成的
【变式1-3】(多选)(23-24九年级下·河北石家庄·开学考试)家庭电路中的空气开关“跳闸”.发生这种现象的原因可能是( )
A.同时使用大功率的用电器 B.火线和零线直接连通
C.电线绝缘皮破损或老化.形成短路 D.用户线断路
【变式1-4】(2024·天津滨海新·一模)造成家庭电路中电流过大的原因:一是总功率过大,二是 。在安装带有金属外壳的家用电器时,为了安全用电,家用电器的金属外壳应 。
【变式1-5】(2024·广西钦州·二模)亮亮家中有一台电冰箱、一台热水器和一个电饭锅均在正常工作,这时亮亮又打开了空调,干路上的电流大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”);若刚打开空调,空气开关便跳闸了,原因可能是用电器总功率过大或 。
题型2 保险丝的安装和使用
【例2】家庭电路中,下列说法正确的是( )
A.家庭电路的开关,接在零线或火线上都可以
B.家庭电路中不安装保险丝,在发生短路时,会因通过用电器的电流大而烧毁用电器
C.使用试电笔时,手指不能碰到笔尾金属体,以免发生触电事故
D.输电线进户时,应先接电能表
【变式2-1】(多选)某家庭电路的部分电路如图,其中甲、乙两处分别制装用电器或开关。对此电路,下列说法中正确的是( )
A.火线上的保险丝应该改装到零线上
B.甲处应装开关,乙处应装用电器
C.保险丝应当选用电阻大、熔点低的材料制成
D.选用保险丝时,越粗的越安全
【变式2-2】(2024·吉林长春·一模)家庭电路中保险丝是利用电流的 效应工作的,在夏天的某个时刻,小明同时打开家里三个空调,结果导致家中保险丝熔断,这是因为电路中 。
【变式2-3】(24-25九年级上·全国·课前预习)如图甲所示,这是一种劣质导线,它的横截面积比标准导线小。对于长度相等的标准导线和劣质导线,在通有相同电流的情况下,相同时间内劣质导线产生的热量 (选填“较多”或“较少”)。如图乙所示,这是家庭电路中使用的各种保险丝。保险丝应该使用电阻比较 、熔点比较 的材料制作。
【变式2-4】(24-25九年级上·全国·课前预习)在装有额定电流为20A的保险丝的家庭电路中,已装有“220V 100W”的电视机2台,“220V 125W”的电冰箱1台,“220V 800W”的电饭锅1个,“220V 225W”的洗衣机1台,“220V 20W”的节能灯8盏,“220V 1000W”的空调2台。求:
(1)在电路中最多还能安装多大功率的用电器?
(2)若因电路出现故障,保险丝不慎熔断了。现检修好电路后,手边只有额定电流为10A的保险丝,应该怎么办?
题型3 空气开关和漏电保护器的作用
【例3】(2024·江苏宿迁·二模)下列情况可能会引起家庭电路中空气开关跳闸的是( )
A.开关中的两个线头相碰
B.进户线的绝缘皮被刮破或老化
C.两孔插座中的两个线头相碰
D.三孔插座没有按规范连接地线
【变式3-1】(23-24九年级下·辽宁铁岭·阶段练习)关于家庭电路与安全用电,下列说法正确的是( )
A.正确使用试电笔时手一定不要接触笔尾金属体
B.当人发生触电事故时,漏电保护器一定会自动切断电路
C.使用三脚插头时,插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连
D.家庭电路中空气开关跳闸,一定是用电器总功率过大造成的
【变式3-2】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和电能表可以互换位置
B.空气开关①跳闸时,电路一定发生了短路
C.漏电保护器切断电流时,空调和电灯能工作
D.更换电灯的灯泡时,必须断开空气开关①
【变式3-3】(23-24九年级上·四川广安·期末)为了防止电流过大将用电器的核心部件烧毁,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截面图。若两管内保险丝的材料相同,长度相同,粗细不同,当乙、丙两保险管通过相同的电流时, (选填“乙”或“丙”)保险丝更容易熔断。如果家庭电路中不安装 (选填“空气开关”或“漏电保护器”),那么当电路发生短路时有可能会引起火灾。
【变式3-4】某学校开展了“安全用电,珍惜生命”的主题活动,下面是活动的部分内容;如图所示用试电笔检测标有“L”的插孔时,氖管 (选填“会”或“不会”)发光;如果家庭电路中不安装 (选填“空气开关”或“漏电保护器”),那么当电路发生短路时有可能会引起火灾。
题型4 家庭电路故障分析
【例4】(2024·陕西咸阳·二模)小秦连接了一个如图的模拟电路。开关S闭合后,灯泡能正常发光,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。关于该模拟电路,下列判断正确的是( )
A.保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B.插座无法正常工作,原因可能是cd间断路
C.该电路中灯泡的连接是安全、合理的
D.若保险丝熔断,一定是电路中发生了短路
【变式4-1】(23-24九年级下·海南·阶段练习)小明把台灯插头插入插座,当他闭合台灯开关时,室内其他电灯全部熄灭。检查发现保险丝熔断,造成这一故障的原因可能是( )
A.灯座短路 B.插座短路
C.插头短路 D.开关短路
【变式4-2】(2024·河南平顶山·一模)小明同学家里的几盏灯都不亮了,检查保险丝没有熔断,用测电笔测室内各处电路时,氖管均发光。小明对故障做了如下判断,其中正确的是( )
A.开关短路 B.室内线路某处短路
C.进户零线断路 D.进户火线断路
【变式4-3】下列现象中,会引起家庭电路中的保险丝熔断或空气开关跳闸的是( )
A.台灯的开关接触不良 B.台灯开关中的两个线头相碰
C.插头中的两个线头相碰 D.吹风机中的电热线断了
【变式4-4】如图所示,在检查照明电路故障时常先断开所有开关,然后将一个普通的白炽灯L(校验灯)与熔断器的熔丝并联,当闭合开关S、时校验灯L发出暗红色的光,说明所在的支路 (选填“断路”、“正常”或“短路”)。所有故障排除后,更换了新的熔丝,当闭合开关S、时,站在地面上的人用手接触电路中的A点: (选填“会”或“不会”)触电。
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19.2 家庭电路中电流过大的原因
知识点1 家用电器的总功率对家庭电路的影响
1、家用电器的总功率
在家庭电路中,各用电器之间是并联的,用电器的总功率和用电器之间的关系是。可见,在家庭电路中,同时工作的用电器越多,尤其是同时工作的大功率用电器越多,电路消耗的总功率就越大。
2、电路中的电流与家用电器总功率的关系
(1)根据电功率和电流、电压的关系式,可以得到。
(2)在家庭电路中,电压为220V一定,由公式可知,家用电器的总功率越大,电路中的电流就越大,根据可知,在一定时间内导线上产生的热量就越多,容易引起火灾。
可见,用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
3、避免总功率过大的措施
(1)家中添置大功率用电器时,要考虑供电线路的承载能力,不要让总电流超过家庭供电线路和电能表所允许通过的电流最大值。
(2)家中的大功率用电器不要同时使用,尽量错开时间,交替使用。
知识点2 短路对家庭电路的影响
1、短路对家庭电路的影响
家庭电路中一旦发生短路,干路中的电流就会很大,导线上产生的热量就会非常多,使导线的温度急剧升高,容易发生火灾。
2、短路的产生原因
(1)连接电路时,误将火线和零线直接连通。
(2)电线或用电器的绝缘皮破损或老化,导致火线和零线直接连通。
(3)用电器或插座进水等。
知识点3 保险丝
1、保险丝
作用
家庭电路电流过大时,自动熔断,起到保护作用
电路元件符号
制作材料
电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金
原理
保险丝的电阻较大而熔点很低,当电路中通过较大的电流时保险丝会产生较多的热量,温度达到熔点后自动熔断,从而切断电路,起到保护作用
熔断原因
①电路总功率过大;②电路中发生短路
连接安装
与所保护的电路串联,装在总开关后的火线上
注意事项
①因故障导致保险丝熔断时,应首先查清导致保险丝熔断的原因,排除故障后再合上开关。②安装保险丝时,千万不要用铁丝、铜丝代替。
2、空气开关、保险丝和漏电保护器的区别
空气开关、保险丝和漏电保护器都属于保护装置,不同的是,空气开关、保险丝是在电路中电流过大时断开电路,用来保护电路;而漏电保护器只在家庭电路发生漏电时断开电路,主要用来防止人体触电。
家庭电路中电流过大的原因问题分析
题型1 家庭电路中电流过大的原因
【例1】家庭电路中有时会出现这样的现象:原来各用电器都在正常工作,将额定功率为25W的台灯的插头插入插座,其它用电器依然正常工作,再闭合台灯开关时,空气开关跳闸了。出现上述现象的原因可能是( )
A.台灯的电功率太大了 B.插头插入这个插座之前,插座短路了
C.插头插入这个插座时,导致了短路 D.台灯的灯座处短路了
【答案】D
【解析】A.台灯的额定电功率只有25W,功率不大,台灯的功率不是造成空气开关跳闸的原因,故A错误;
B.插头插入这个插座之前,插座短路了,此时电流过大,可能造成空气开关跳闸,不插插座就会跳闸,故B错误;
C.插头插入这个插座时,如果导致了短路,不需要等到闭合开关才跳闸,应该插入时跳闸,故C错误;
D.插入时没有跳闸,说明插头正常,闭合开关跳闸,说明台灯的灯座处短路了,故D正确。
故选D。
【变式1-1】(2024·广西崇左·三模)家庭电路中的空气开关“跳闸”,发生这种现象的原因一定是电路中( )
A.电流过大
B.总电阻过大
C.出现短路现象
D.同时使用的用电器总功率过大
【答案】A
【解析】家庭电路中的空气开关“跳闸”,可能是同时工作的用电器的总功率过大,或者发生了短路,使得电路中的电流过大;电路中总电阻过大、电路中出现断路现象,不会引起电路中的电流过大,故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式1-2】(2024·广东汕头·一模)下列有关家庭电路和安全用电的说法错误的是( )
A.各用电器并联接入电路 B.电灯的开关接在火线和灯泡之间
C.大功率用电器的金属外壳要连接地线 D.空气开关跳闸,一定是电路发生短路造成的
【答案】D
【解析】A.并联电路中,各用电器互不影响,独立工作,所以,各用电器并联接入电路,故A正确,不符合题意;
B.为了安全用电,电灯的开关接在火线和灯泡之间,故B正确,不符合题意;
C.带有金属外壳的大功率用电器使用三线插座,其中的地线可以防止金属外壳带电时,有效将电导入大地,提高安全性,故C正确,不符合题意;
D.空气开关“跳闸”,不一定是电路发生短路造成的,还可能是电路中的总功率过大,故D错误,符合题意。
故选 D。
【变式1-3】(多选)(23-24九年级下·河北石家庄·开学考试)家庭电路中的空气开关“跳闸”.发生这种现象的原因可能是( )
A.同时使用大功率的用电器 B.火线和零线直接连通
C.电线绝缘皮破损或老化.形成短路 D.用户线断路
【答案】ABC
【解析】A.同时使用大功率用电器,由可知,电路中电流会增大,使空气开关跳闸,故A正确;
B.火线和零线连通,造成电路短路,电流过大,造成跳闸,故B正确;
C.电线绝缘皮老化破损,使电路短路,电流过大,造成跳闸,故C正确;
D.用户线断路不会造成电路中电流过大,不会跳闸,故D错误。
故选 ABC。
【变式1-4】(2024·天津滨海新·一模)造成家庭电路中电流过大的原因:一是总功率过大,二是 。在安装带有金属外壳的家用电器时,为了安全用电,家用电器的金属外壳应 。
【答案】短路 接地线
【解析】[1]造成保险丝熔断的原因是电流过大,而造成电流过大的原因有两个:一是电路的总功率过大;二是电路中发生了短路。
[2]在安装带有金属外壳的家用电器时,为了安全用电,家用电器的金属外壳应接地线,若金属外壳的用电器外壳万一带电,电流会通过导线导入大地,防止触电事故的发生。
【变式1-5】(2024·广西钦州·二模)亮亮家中有一台电冰箱、一台热水器和一个电饭锅均在正常工作,这时亮亮又打开了空调,干路上的电流大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”);若刚打开空调,空气开关便跳闸了,原因可能是用电器总功率过大或 。
【答案】变大 电路发生短路
【解析】【小题1】[1]家用电器电冰箱、热水器和电饭锅安装时应并联,这样工作时各用电器才会互不影响,并联的支路越多,总电阻越小,打开了空调,总电阻变小,由可知,电源电压不变,则干路中的电流变大。
[2]空气开关便跳闸的原因是电路中电流过大,电路总功率过大或电路发生短路都能引起电路电流过大;原来电路正常工作,刚打开空调,原因可能是用电器总功率过大或电路发生短路。
题型2 保险丝的安装和使用
【例2】家庭电路中,下列说法正确的是( )
A.家庭电路的开关,接在零线或火线上都可以
B.家庭电路中不安装保险丝,在发生短路时,会因通过用电器的电流大而烧毁用电器
C.使用试电笔时,手指不能碰到笔尾金属体,以免发生触电事故
D.输电线进户时,应先接电能表
【答案】D
【解析】A.家庭电路的开关,必须接在火线上,断开开关时可以使用电器和火线断开,更安全,故A错误;
B.家庭电路中不安装保险丝,在发生短路时,会因电流过大烧毁电路中的导线,电流不流过用电器,不会烧毁用电器,故B错误;
C.使用试电笔时,手指必须接触笔尾金属体,不能碰到笔尖的金属体,以免发生触电事故,故C错误;
D.输电线进户时,应先接电能表,用来计量电路消耗的总电能,然后再接总开关,所有用电器都要接在总开关之后,故D正确。
故选D。
【变式2-1】(多选)某家庭电路的部分电路如图,其中甲、乙两处分别制装用电器或开关。对此电路,下列说法中正确的是( )
A.火线上的保险丝应该改装到零线上
B.甲处应装开关,乙处应装用电器
C.保险丝应当选用电阻大、熔点低的材料制成
D.选用保险丝时,越粗的越安全
【答案】BC
【解析】A.电流过大时,保险丝会熔化切断电路,起到保护作用,故为了安全,保险丝应该串联接到火线上,故A错误;
B.控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间,这样在断开开关时,使用电器和火线断开,人在接触用电器时不会触电,故甲处安装开关,乙处安装用电器,故B正确;
C.保险丝应用电阻较大,熔点较低的材料制成的,通常是用铅锑合金制作的,电阻比较大,熔点比较低可在电路电流过大,温度升高时熔断,故C正确;
D.保险丝越粗,电阻越小,在电路电流过大时越不易熔断,容易造成危险,故D错误。
故选BC。
【变式2-2】(2024·吉林长春·一模)家庭电路中保险丝是利用电流的 效应工作的,在夏天的某个时刻,小明同时打开家里三个空调,结果导致家中保险丝熔断,这是因为电路中 。
【答案】热 总功率过大
【解析】[1]保险丝是利用电流的热效应工作的,电流过大时会自动熔断。
[2]同时打开家里三个空调,总功率过大,根据可知电路中电流过大,所以保险丝熔断。
【变式2-3】(24-25九年级上·全国·课前预习)如图甲所示,这是一种劣质导线,它的横截面积比标准导线小。对于长度相等的标准导线和劣质导线,在通有相同电流的情况下,相同时间内劣质导线产生的热量 (选填“较多”或“较少”)。如图乙所示,这是家庭电路中使用的各种保险丝。保险丝应该使用电阻比较 、熔点比较 的材料制作。
【答案】较多 大 低
【解析】[1]如图甲所示,这是一种劣质导线,它的横截面积比标准导线小。对于长度相等的标准导线和劣质导线,横截面积小的劣质导线的电阻较大,根据焦耳定律可知:在通有相同电流的情况下,相同时间内劣质导线产生的热量较多。
[2][3]保险丝应该使用电阻比较大、熔点比较低的材料制作。这样在电路电流过大时,电阻大的保险丝能产生更多热量且更容易熔断,从而对电路起到保护作用。
【变式2-4】(24-25九年级上·全国·课前预习)在装有额定电流为20A的保险丝的家庭电路中,已装有“220V 100W”的电视机2台,“220V 125W”的电冰箱1台,“220V 800W”的电饭锅1个,“220V 225W”的洗衣机1台,“220V 20W”的节能灯8盏,“220V 1000W”的空调2台。求:
(1)在电路中最多还能安装多大功率的用电器?
(2)若因电路出现故障,保险丝不慎熔断了。现检修好电路后,手边只有额定电流为10A的保险丝,应该怎么办?
【答案】(1)890W
(2)用两根额定电流为10A的保险丝并联接入家庭电路。
【解析】(1)电路允许的总功率
P1=UI=220V×20A=4400W
现有用电器的总功率
P2=100W×2+125W+800W+225W+20W×8+1000W×2=3510W
电路还能接入用电器的功率为
P=P1–P2=4400W–3510W=890W
(2)并联电路干路电流等于各支路电流之和,可以用两根额定电流为10A的保险丝并联接入家庭电路。
题型3 空气开关和漏电保护器的作用
【例3】(2024·江苏宿迁·二模)下列情况可能会引起家庭电路中空气开关跳闸的是( )
A.开关中的两个线头相碰
B.进户线的绝缘皮被刮破或老化
C.两孔插座中的两个线头相碰
D.三孔插座没有按规范连接地线
【答案】C
【解析】A.开关中的两个线头相碰,会导致开关无法控制用电器,用电器将一直工作,但不会导致电流过大,不会引起家庭电路中空气开关跳闸,故A不符合题意;
B.进户线的绝缘皮被刮破或老化,不会引起家庭电路中的电流过大,不会引起家庭电路中空气开关跳闸,故B不符合题意;
C.两孔插座中的两个线头相碰,会造成电路短路,从而造成电流过大,引起家庭电路中空气开关跳闸,故C符合题意;
D.三孔插座没有按规范连接地线,如果电器发生漏电,漏电电流无法通过地线流入大地,从而导致人体触电的风险增加,但不会导致电流过大,不会引起家庭电路中空气开关跳闸,故D符合题意。
故选C。
【变式3-1】(23-24九年级下·辽宁铁岭·阶段练习)关于家庭电路与安全用电,下列说法正确的是( )
A.正确使用试电笔时手一定不要接触笔尾金属体
B.当人发生触电事故时,漏电保护器一定会自动切断电路
C.使用三脚插头时,插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连
D.家庭电路中空气开关跳闸,一定是用电器总功率过大造成的
【答案】C
【解析】A.正确使用试电笔,手一定不要接触笔尖金属体,要与笔尾金属体接触,故A错误;
B.当人发生触电事故时,若是双线触电,则火零线电流相同,此时漏电保护器不会切断电路,故B错误;
C.使用三脚插头时,插头上标着E的导线和用电器的外壳相连,与三孔插座连接后,可外壳带电时,通过地线将电荷及时导走,避免触电,故C正确;
D.家庭电路中空气开关跳闸,是电路的电流过大引起的,而电流过大可能是电路短路了或是用电器的总功率过大,故D错误。
故选C。
【变式3-2】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和电能表可以互换位置
B.空气开关①跳闸时,电路一定发生了短路
C.漏电保护器切断电流时,空调和电灯能工作
D.更换电灯的灯泡时,必须断开空气开关①
【答案】C
【解析】A.空气开关①和电能表不能互换位置,因为电能表是用来测量整个家庭电路消耗电能多少的仪表,一定要接在干路的最前端,故A错误;
B.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正确。
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错误。
故选C。
【变式3-3】(23-24九年级上·四川广安·期末)为了防止电流过大将用电器的核心部件烧毁,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截面图。若两管内保险丝的材料相同,长度相同,粗细不同,当乙、丙两保险管通过相同的电流时, (选填“乙”或“丙”)保险丝更容易熔断。如果家庭电路中不安装 (选填“空气开关”或“漏电保护器”),那么当电路发生短路时有可能会引起火灾。
【答案】丙 空气开关
【解析】[1]依题意得,乙丙保险丝的材料相同,长度相同,丙电阻丝较细,则丙电阻丝的电阻较大,当乙、丙两保险管通过相同的电流时,丙电阻丝的电功率较大,相同时间丙电阻丝产生热量较多,因此丙电阻丝的保险丝更容易熔断。
[2]电路中发生短路时,电流过大,应安装空气开关,若电路发生短路时,空气开关会自动切断电路。漏电保护器在电路中出现漏电时才起作用。
【变式3-4】某学校开展了“安全用电,珍惜生命”的主题活动,下面是活动的部分内容;如图所示用试电笔检测标有“L”的插孔时,氖管 (选填“会”或“不会”)发光;如果家庭电路中不安装 (选填“空气开关”或“漏电保护器”),那么当电路发生短路时有可能会引起火灾。
【答案】不会 空气开关
【解析】[1]试电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果是火线,氖管会发光。如图所示用试电笔检测标有“L”的插孔时,手指没有接触笔尾金属体,所以氖管不会发光。
[2]家庭电路中各用电器之间是并联关系,如果家庭电路中不安装空气开关,当发生短路时,没有电流通过用电器,不会烧毁用电器,而会烧坏供电线路,严重会引起火灾。
题型4 家庭电路故障分析
【例4】(2024·陕西咸阳·二模)小秦连接了一个如图的模拟电路。开关S闭合后,灯泡能正常发光,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。关于该模拟电路,下列判断正确的是( )
A.保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B.插座无法正常工作,原因可能是cd间断路
C.该电路中灯泡的连接是安全、合理的
D.若保险丝熔断,一定是电路中发生了短路
【答案】B
【解析】A.保险丝是用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成的,这样在电流过大时,保险丝的温度升高而熔断,从而起到保护电路的作用,故A错误;
B.用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光,说明插座两孔与火线断开,原因可能是cd间断路,故B正确;
C.该电路中灯泡与火线相连,没有接在零线上,这样灯泡在维修时,即使断开开关,灯泡处仍与火线相连,接触灯泡时容易发生触电事故,所以灯泡的连接是不安全的,故C错误;
D.保险丝熔断,可能是电路中发生了短路,也可能是电路中用电器的总功率过大,故D错误。
故选B。
【变式4-1】(23-24九年级下·海南·阶段练习)小明把台灯插头插入插座,当他闭合台灯开关时,室内其他电灯全部熄灭。检查发现保险丝熔断,造成这一故障的原因可能是( )
A.灯座短路 B.插座短路
C.插头短路 D.开关短路
【答案】A
【解析】A.根据题意,当他闭合台灯开关时,室内其它电灯全部熄灭,检查发现保险丝熔断,说明电路中出现了短路故障。闭合开关时出现短路,灯座在开关的后面,所以可能是灯座短路,故A符合题意;
BC.插头插入插座时,还没有问题,闭合开关时才出现短路,说明插头和插座是没有问题的,故BC不符合题意;
D.开关短路时,相当于闭合了开关,灯会工作,不会短路,故D不符合题意。
故选A。
【变式4-2】(2024·河南平顶山·一模)小明同学家里的几盏灯都不亮了,检查保险丝没有熔断,用测电笔测室内各处电路时,氖管均发光。小明对故障做了如下判断,其中正确的是( )
A.开关短路 B.室内线路某处短路
C.进户零线断路 D.进户火线断路
【答案】C
【解析】A.开关短路,灯泡正常发光,与题目条件不相符,故A错误;
B.室内线路某处短路后,会导致电流过大,使保险丝熔断,与题目条件不相符,故B错误;
C.进户线零线开路后,电路不能连成通路,用电器不能工作,但测电笔测量火线时仍然发光,故C正确;
D.进户线火线开路时,与测电笔测电路就不会使氖管发光,与题目条件不相符,故D错误。
故选C。
【变式4-3】下列现象中,会引起家庭电路中的保险丝熔断或空气开关跳闸的是( )
A.台灯的开关接触不良 B.台灯开关中的两个线头相碰
C.插头中的两个线头相碰 D.吹风机中的电热线断了
【答案】C
【解析】A.台灯的开关接触不良会造成断路,灯泡不亮,不会引起家庭电路中的保险丝熔断或空气开关跳闸,故A不符合题意;
B.开关中的两个线头相碰,会导致开关无法控制用电器,用电器将一直工作,但不会会引起家庭电路中的保险丝熔断或空气开关跳闸,故B不符合题意;
C.若插头中的两个线头相碰,当把插头插入插座时,插头将家庭电路的火线和零线相连而短路,烧坏保险丝或空气开关跳闸,故C符合题意;
D.吹风机中的电热线断了,造成断路,电吹风不能工作,不会引起家庭电路中的保险丝熔断或空气开关跳闸,故D不符合题意。
故选C。
【变式4-4】如图所示,在检查照明电路故障时常先断开所有开关,然后将一个普通的白炽灯L(校验灯)与熔断器的熔丝并联,当闭合开关S、时校验灯L发出暗红色的光,说明所在的支路 (选填“断路”、“正常”或“短路”)。所有故障排除后,更换了新的熔丝,当闭合开关S、时,站在地面上的人用手接触电路中的A点: (选填“会”或“不会”)触电。
【答案】正常 不会
【解析】[1]白炽灯L与熔断的熔丝并联后,闭合开关S、S1时,灯L发出暗红色光,说明灯L1所在支路正常,因为此时L与L1串联,所以灯L发光偏暗。若L1支路短路,则L正常发光,若L1所在支路断路,则L不发光。
[2]所有故障排除后,更换了新的熔丝,当闭合开关S、S1时,220V的电压由灯L1分担,A点与零线之间电压为0,站在地面上的人用手接触电路中的A点,加在人身上的电压为0,不会触电。
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