备战中考物理压轴题专题家庭电路故障的分析问题的经典综合题含答案.docx
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备战中考物理压轴题专题家庭电路故障的分析问题的经典综合题含答案
一、初中物理家庭电路故障的分析问题
1.如图所示为某家庭部分电路示意图。
在三孔插座上刚插上电热烧水壶(开关未闭合)的插头时,保险丝e熔断,家中其他用电器都正常工作。
以下叙述正确的是( )
A.造成该故障的原因可能是电热烧水壶开关被短路了
B.保险丝熔断后,应立即更换新保险丝,恢复供电
C.保险丝e熔断后,用测电笔测试两孔插座的左右两孔,只有测右孔时氖管发光
D.在选择保险丝的规格时(以保险丝e为例),保险丝e熔断所需的电流应小于空调的额定电流
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.在三孔插座上刚插上电热烧水壶(开关未闭合)的插头时,保险丝e熔断,说明与空调相连的线路被短路或空调的功率过大,或者保险丝的额定电流过小,故A错误;
B.保险丝熔断后,应查明保险丝熔断的原因,故障修复后再更换新保险丝,恢复供电,故B错误;
C.空调和两孔插座是并联的,能独立工作,互不影响,保险丝e熔断后,空调不能工作,对两孔插座没有影响,再根据左零右火的原则,则只有测右孔时氖管发光,故C正确;
D.在选择保险丝的规格时(以保险丝e为例),保险丝e熔断所需的电流应略大于空调的额定电流,故D错误。
故选C。
2.教室中有一台空调和多盏标有“220V18W”的电灯,其中黑板前方的电灯L1和L2由一个开关S单独控制,如图所示。
(1)请用笔画线表示导线,将电灯L1、L2和开关S接入电路中,使两灯都能正常发光(______)。
(2)当打开空调时,空气开关“跳闸”。
出现这种现象的原因可能是______。
【答案】
用电器总功率过大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]教室的电灯之间互不影响是并联的,且电灯L1和L2由一个开关S单独控制,为了电路安全,控制电灯的开关接在火线一侧,如图所示
(2)[2]当电路电流过大时,为了保护电路,空气开关跳闸,造成电路电流过大的原因可能是电路某处短路或者用电器总功率过大;当打开空调时,空气开关“跳闸”,出现这种现象的原因可能是电路用电器总功率过大。
3.如图所示的家庭电路,当闭合开关时,发现电灯不亮。
若原因是图中打“x”的位置发生了断路。
则在开关闭台的情况下,用测电笔测试电路中A点时,测电笔氖管________(选填“会“或“不会”)发光。
【答案】会
【解析】
【分析】
【详解】
如果开关闭合后,灯不亮,经检查,是图中打“x”的位置发生了断路,则A点通过灯泡、开关与火线连通,A点与零线之间断开,即A点也带电,故A点会使氖管发光。
4.在家庭电路中,各用电器之间是__________(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__________(选填“短路”或“断路”)。
【答案】并联短路
【解析】
【详解】
[1]在家庭电路中,各用电器可以独立工作互不干扰,所以它们之间是并联的。
[2]空气开关立刻“跳闸”的原因是电流过大,根据题意电流过大是短路造成的。
5.家庭电路用电时要注意安全。
(1)在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根导线连接起来使用,而连接处往往比别处更容易发热甚至引起火灾。
这是因为有接头处导线比相同长度无接头处导线的_____(选填“电流”“电阻”)大。
(2)为了检查家庭电路中是否有短路情况,在进户线的干路上串联一个标有“PZ220﹣40”的白炽灯L1,如图所示,然后断开家里的其他开关,只闭合S,若L1发光较暗,说明该支路____;若发现L1正常发光,说明该支路_____。
(以上两格均选填“正常”或“短路”)。
【答案】电阻正常短路
【解析】
【详解】
[1]从焦耳定律
得出串联电路中电阻大时发热量高,所以接头处容易发热高甚至引起火灾,是由于接头处导线比相同长度无接头处导线的电阻大;
[2][3]把灯L1放在火线上时,L1与L2串联,若L2电路正常,L1与L2都不会达到额定电压,所以L1将发光较暗,所以若L1发光较暗时,说明该支路正常工作;若L1正常发光,说明L2没有分到电压,即该支路短路。
6.川川想在家里安装一盏照明灯,他设计的电路如图.请你将图中开关和电灯连线补画完整.
(__________)
电工师傅正确安装完毕,闭合开关,电灯不亮.电工师傅用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时,测电笔的氖管都发光,则可能是电路的____________段(选填“ab”、“fd”或“e”)发生断路故障.
【答案】
e
【解析】
【详解】
[1]开关和电灯应该串联接在电路中,先接开关,再接电灯,如下图所示;
[2]假如是ab段发生断路故障,那么闭合开关,电灯不亮,用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时,测电笔的氖管都不亮,这与题意不符合,故不是ab段发生断路故障;假如是fd段发生断路故障,那么闭合开关,电灯会亮,这与题意不符合,故不是fd段发生断路故障;假如是e发生断路故障,那么闭合开关,电灯不会亮,用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时,测电笔的氖管都发光,这与题意符合,故可能是电路的e发生断路故障。
7.如图是小黄家的部分电路,开始时各部分工作正常.火线和零线间的电压值是_____.将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍正常发光.拔出电饭煲的插头,电热壶仍不能工作,把测电笔分别插入插座的左、右孔,氖管均能发光.则故障是下列选项中的________.
A.电热壶所在电路的BD两点间断路
B.电路的CD两点间导线断路
C.插座的接地线断路
D.电路的AB两点间导线断路
【答案】220VB
【解析】
【分析】
【详解】
火线和零线间的电压值是220V;电灯仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明火线有电,而零线开路了,且是在C、D之间开路。
8.如图所示是一种空气开关原理图,当电流超过限制电流时,会自动切断电路。
(1)空气开关的原理是当电流超过限制电流时,会自动切断电路,电流过大的原因是:
一、短路;二、___;
(2)当电流超过限制电流时,衔铁N被电磁铁M吸引过去,匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动,电路断开刚转动时,杠杆OA属于_________杠杆。
【答案】用电器总功率过大省力
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电流过大的原因有短路或者用电器总功率过大。
(2)[2]金属杆OA可看作杠杆,支点是O,弹簧的拉力是动力,杠杆OA的重力是阻力,这时杠杆的动力臂大于阻力臂,所以OA属于省力杠杆。
9.如图所示,A为一根5A的保险丝,B、C均为3A的保险丝。
R1=21欧,R2=18欧。
S打开时,通过R1的电流为2.4A。
问:
当S闭合时,
直径/mm
额定电流/A
直径/mm
额定电流/A
直径/mm
额定电流/A
0.40
1.5
0.71
3
0.98
4.5
1.26
6
1.58
7.5
1.98
15
(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?
该根保险丝应该选用表中的直径为多大的保险丝?
【答案】
(1)5.2A;
(2)A,1.26mm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图示知,闭合开关S时,两灯并联,则电路两端的电压
U=I1R1=2.4A×21Ω=50.4V
通过R2的电流
那么通过A保险丝的电流
I=I1+I2=2.4A+2.8A=5.2A
(2)A保险丝允许通过的最大电流为5A,而实际电流为5.2A,所以A保险丝有可能熔断。
保险丝B、C的最大电流都为3A,为了保险起见,A保险丝应选择额定电流为6A的,由表格知,其直径为1.26mm。
答:
(1)流过A保险丝的电流为5.2A;
(2)A保险丝有可能熔断,该根保险丝应选用直径为1.26mm的保险丝。
10.晚上,小强家的灯均正常发光,突然灯全部熄灭,经检查保险丝完好,用测电笔检测插座的两孔,氖管均发光,发生这一现象的原因可能是( )
A.某盏灯灯丝断了B.某开关处短路了
C.进户线的零线断了D.插座处短路了
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.家庭电路为并联电路,某盏灯灯丝断了,不会对其它用电器产生干扰,故A不符合题意;
B.某处开关短路,相当于此开关一直处于闭合状态,其对应的现象是由该开关控制的用电器会一直工作,故B不符合题意;
C.进户线的零线断了,家中所有灯全部熄灭,电路中没有电流,所以保险丝也安全无恙;用测电笔试触插座的两个插孔时,火线、试电笔、人体、大地构成通路,所以氖管均发光。
故C符合题意;
D.插座处短路了,整个家庭电路都被短路,电流过大,保险丝会被熔断,故D不符合题意。
故选C。
11.如图所示为某家庭卫生间电路,闭合开关S,电灯正常发光,在三线插座上刚插上电热水器的插头时,所有用电器都停止工作,拔出电热水器的插头后,检查发现零线上的熔丝断了。
则下列分析合理的是()
A.闭合S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都发光
B.闭合S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都不发光
C.断开S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都发光
D.断开S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都不发光
【答案】A
【解析】
【详解】
AB.闭合S,用测电笔检测三线插座左边的孔,电流从火线流出,流过开关,再流过灯泡,由于零线上的熔丝断了,电流只能往右边流,流过三线插座左边的孔,再流过测电笔,流入大地,所以这时氖管能发光;用测电笔检测三线插座右边的孔,电流从火线流出,流过三线插座右边的孔,再流过测电笔,流入大地,所以这时氖管能发光;综上所述,氖管都发光,A正确、B错误;
CD.断开S,那么没有电流流过三线插座左边的孔,即使用测电笔检测三线插座左边的孔,氖管也不能发光;但当用测电笔检测三线插座右边的孔,电流从火线流出,流过三线插座右边的孔,再流过测电笔,流入大地,所以这时氖管能发光;C、D错误。
12.如图所示的电路出现故障,总开关S跳闸后,复位时又立即跳闸。
电工检修时断开所有开关,拔去保险丝,并在此处接入一只普通的白炽灯泡L0,当闭合开关S、S1时,L0正常发光,L1不发光;当闭合开关S、S2时,L0和L2都发出暗红色光;则可以确定电路故障是
A.灯L1断路B.灯L1短路C.灯L2断路D.灯L2短路
【答案】B
【解析】
【分析】
将电灯L0按表格中提供的接法接入电路,是把此灯串联接入电路;若电灯L0恰能正常发光,说明开关闭合的那条支路短路,使该灯直接接在电源上;若电灯L0比正常发光暗,说明开关闭合的那条支路的灯与该灯串联接入电路,所分电压低于220V,这条支路正常;若电灯L0不发光,说明开关闭合的那条支路有开路;据此分析判断。
【详解】
当闭合开关S、S1时,L0和L1串联,L0正常发光,L1不发光,说明灯L1短路;当闭合开关S、S2时,L0和L2串联,L0和L2都发出暗红色光说明灯L2正常。
故选B。
【点睛】
电路故障是中考必考题型,本题根据灯L0的发光情况判断电路故障,不太难。
13.小华在位如图所示的实验时,闭合开关S,两灯均发光,过了一会儿,灯L1突然熄灭,他发现一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小。
他将灯L1、L2位置互换,再次闭合开关S,观察到两个电表均无示数,若电路只有一处故障,且只发生在灯L1或L2上,则一定是()
A.灯L1断路B.灯L1短路
C.灯L2短路D.灯L2断路
【答案】A
【解析】
【详解】
由电路图知,两只灯泡串联,电压表测量灯泡L1两端的电压,电流表测量通过电路的电流;
A.如果灯L1断路,两灯都不能发光,电流表示数减小为零,电压表示数增大;将灯L1、L2位置互换后,整个电路断路,所以电流表、电压表指针均不动,故A符合题意;
B.如果灯泡L1短路,L1不能发光,电流表示数增大,电压表示数减小;将两只灯泡互换位置后,电流表指针偏转,电压表指针也偏转,故B不符合题意;
C.如果灯泡L2短路,电流表、电压表示数都增大,故C不符合题意;
D.如果灯泡L2断路,整个电路断路,所以电流表、电压表指针均为0,故D不符合题意。
14.小明家里的电灯都正常发光,当他把电炉的插头插入插座的瞬间,室内电灯全部熄灭,保险丝熔断,发生这种现象的原因可能是( )
①电炉的功率太大②插座处原来有短路③电炉的电阻丝断了④电炉的插头处有短路
A.①②B.①④C.②④D.③④
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
①电炉的功率很大,可能造成电炉总功率过大,保险丝烧断,故①正确;
②插座处原来有短路,灯泡不会发光,故②错误;
③电炉的电阻丝断了,电炉不会工作,不会影响整个电炉,故③错误;
④电炉的插头处有短路,当插头插入插座时会使整个电路发生短路,是电路中电流过大,烧断保险丝,故④正确;故①④符合题意;②③不符合题意。
故选B。
15.关于家庭电路及安全用电,下列说法中正确的是( )
A.可以在同一个电源插座上同时安插空调、电炉子、吸尘器等大功率用电器
B.电视机待机时不消耗电能
C.空气开关跳闸一定是发生了短路现象
D.插头中标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连
【答案】D
【解析】
【详解】
A.不可以在同一个电源插座上同时安插空调、电炉子、吸尘器等大功率用电器,否则流过这个电源插座的电流太大,A错误;
B.电视机待机时会消耗电能,B错误;
C.空气开关跳闸是因为家庭电路中电流过大,不一定是短路,用电器总功率过大也会导致家庭电路中电流过大,C错误;
D.插头中标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连,这样可防止因用电器漏电而触电,D正确。
16.如图所示,当开关S闭合后,发现电灯L不亮,用测电笔测试c、d两点时,氖管都发光,测试a、b两点时,只有a点氖管发光,则故障可能是
A.火线与零线短路
B.b、c之间某处断路
C.a、d之间某处断路
D.电灯的灯丝断了
【答案】B
【解析】
【详解】
A.若火线与零线短路,闭合开关时,电灯L不亮,用测电笔测试a、b、c、d两点时,氖管都不发光,,故A项不符合题意;
B.b、c之间某处断路,灯不亮,a、d、c点都会使试电笔氖管发光,故B项符合题意;
C.a、d之间某处断路,c点不能使试电笔氖管发光,故C项不符合题意;
D.若电灯的灯丝断了,灯不亮,c点不能使试电笔氖管发光,故D项不符合题意。
17.在如图所示的家庭电路中,将充电插头插入插座后,插座不能给手机充电;闭合开关,灯泡不亮;拔出充电插头,将测电笔分别插入插座的两孔,氖管均发光。
若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.零线ab段断路
B.火线上的保险丝烧断
C.灯泡灯丝烧断
D.插座短路
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
闭合开关,灯泡不亮,说明电路中存在断路故障;若灯丝烧断,则插座能给手机充电,故不可能是灯丝烧断。
插座的左孔能使氖管发光,说明插孔的左孔、灯泡、开关与火线相连;插座的右孔能使氖管发光,说明火线是完好的。
若插座短路,火线和零线就已经相互接触形成短路,火线上保险丝会熔断,氖管不会发光,综合分析零线ab段断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
18.小明家火线上的熔丝熔断,小明检查时,断开所有的开关,将一只完好的白炽灯L接到图示位置;下列说法正确的是()
A.只闭合S、S1,若灯L正常发光,说明L1支路无故障
B.只闭合S、S2,若灯L正常发光,说明L2支路短路
C.只闭合S、S1,若灯L发光较暗,说明L1支路断路
D.只闭合S、S2,若灯L不发光,说明L2支路短路
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.只闭合S、S1,若灯L正常发光,灯泡两端的电压为电源电压,说明L1支路短路,故A错误;
B.只闭合S、S2,若灯L正常发光,灯泡两端的电压为电源电压,说明L2支路短路,故B正确;
C.只闭合S、S1,若灯L发光较暗,表示检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间,这是一正常现象,故C错误;
D.只闭合S、S2,若灯L不发光,表示该电路中有断路现象,说明L2支路断路,故D错误。
故选B。
19.如图是某同学家中的部分电路,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入电源的三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作、灯泡也熄灭了,拔出电饭煲的插头,电热壶仍不能工作,把测电笔分别插入插座的左、右孔,氖管均发光。
下列说法正确的是( )
A.和灯泡连接的开关接法正确
B.一定是B、D两点间经电热壶所在的电路部分出现短路
C.C、D两点间零线断路
D.入户零线至C点间导线断路
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.开关应连接在火线与灯泡之间,而由图示知,开关接在灯泡与零线间,故A错误;
B.由题意知,拔出插头后,电灯能工作,若电路中出现短路,则保险丝会烧毁或空气开关跳闸,即使拔出电饭煲的插头,灯泡也不会再发光,故B错误;
CD.由以上分析知,电路中不会出现短路,那么是电路出现了部分断路,而拔出插头后,测电笔插入插座的左右孔,氖管均发光,说明出现火线没断开,断开的是零线,而灯泡后来能发光,则入户零线到C点间没有断开,断开的应是C、D间的零线。
故C正确,D错误。
故选C。
20.如图所示是小梦家中某房间电路的一部分,若在图中甲、乙两处只能装电灯或开关。
对此电路,说法正确的是( )
A.保险丝熔断,一定是用电器总功率过大B.电冰箱接入三孔插座能使金属外壳接地
C.甲处应装开关,乙处应装电灯D.用试电笔测图中三点,A、C两点氖管发光
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A。
保险丝熔断,可能是发生了短路,也可能是用电器总电功率过大,故A错误;
B.电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于电冰箱的外壳带电而使人发生触电事故,故B正确;
C.在家庭电路中,为了安全,一般把开关接在火线和用电器之间,故乙处接开关、甲处接灯,故C错误;
D.A点与零线接通,B点与零线接通,C点与火线接通,用试电笔测试时,A点氖管不发光,B点氖管不发光,C点氖管发光,故D错误。
故选B。
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