上海中考物理压轴题专题复习家庭电路故障的分析问题的综合.docx
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上海中考物理压轴题专题复习家庭电路故障的分析问题的综合
一、初中物理家庭电路故障的分析问题
1.“注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识,下列有关安全的说法错误的是( )
A.家庭电路中空气开关跳闸一定是发生了短路
B.使用验电笔时,手必须接触笔尾金属部分
C.雷雨天,人不能在高处打伞行走,否则可能会被雷击中
D.如果发生触电事故,应立即切断电源,然后施救
【答案】A
【解析】
【分析】
(1)家庭电路中电流过大的原因是总功率过大和短路;
(2)使用测电笔时,手必须接笔尾金属体;
(3)雷电容易击中地面上尖端的突起物;
(4)发现有人触电或电引起的火灾,首先切断电源。
【详解】
A.家庭电路中空气开关跳闸,可能是发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,故A错误,符合题意;
B.使用验电笔时,手必须接触笔尾金属部分,不能接触其笔尖部分,故B正确,不符合题意;
C.雷雨天打伞是很危险的,可能会被雷击,故C正确,不符合题意;
D.发生触电事故,切断电源是首先要做的,然后施救,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.电工师傅常用一只标有“220V100W”的白炽灯L0作为“校验灯”取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示。
只闭合S、S1时,若L0不发光,说明L1所在支路________(填“正常”“短路”或“断路”);还可用试电笔检查电路故障,闭合开关S、S2时,L2不发光,用试电笔分别测试A、B、C点,测电笔的氖管都发光,则电路的故障为____________________。
【答案】断路进户零线断路
【解析】
【分析】
【详解】
[1]假设L1所在支路正常,那么有电流流过L0,L0会发光,这与题意不符合,所以L1所在支路不正常;假设L1所在支路短路,那么有电流流过L0,L0会发光,这与题意不符合,所以L1所在支路不是短路;假设L1所在支路断路,那么没有电流流过L0,L0不会发光,这与题意相符合,所以L1所在支路是断路的。
[2]当电路是断路时,用测电笔测量时,C是与零线相通的,本不该亮,亮了那就说明到C的零线断开了。
3.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。
4.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。
5.如图是小许家中关于家庭电路的几个器件:
(1)如图
(1)所示,该电能表的示数为_______kW·h;由表上铭牌可知,他家同时使用的用电器的功率最多只能为____________W;
(2)如图
(2)的两只白炽灯泡,若这两只灯泡灯丝的长度相同,则灯丝较粗的是________(甲/乙)灯,若将它们串联接在220V电源上,较亮的是_____(甲/乙)灯,它们的总功率_______(大于/等于/小于)25W;
(3)如图(3)所示是测电笔的结构示意图。
其中属于绝缘体的是_________,当测电笔插入电源插座时氖管发光,则该插孔接的是________线;他将开关断开的台灯插头插入电源插座后,闭合台灯开关,干路中的保险丝立即熔断了,发生这种情况的最大可能是________(插座/插头/开关/灯头)处有短路。
【答案】643.48800乙甲小于塑料外壳火灯头
【解析】
【详解】
(1)[1][2]从图1可以看到,该电能表的示数为643.4kW·h;由表上铭牌可知,电路中的电流最大只能是40A,电路电压是220V,则他家同时使用的用电器的功率最多只能为
;
(2)[3]从图2可以看到,甲灯的电功率小于乙灯的,根据
可知,甲灯的电阻大于乙灯的电阻,而两灯泡的灯丝材料相同,长度也相同,甲灯的电阻大,那么甲灯灯丝横截面积较小,即灯丝较粗的是乙灯;
[4]若将它们串联接在220V电源上,串联电路电流处处相等,而甲灯的电阻较大,根据
可知,甲灯的功率较大,则甲灯较亮;
[5]把它们串联后,电路的总电阻是大于甲灯的电阻的,根据
可知,电压都是220V,电路的总功率是小于甲灯的功率,即它们的总功率小于25W;
(3)[6]从图3可以看到,测电笔的构造中,只有塑料外壳不容易导电,它是绝缘体;
[7]根据测电笔的使用方法可知,当测电笔插入电源插座时氖管发光,则该插孔接的是火线;
[8]假如插座、插头有短路现象,那么在没闭合台灯开关之前,保险丝就已经熔断了,所以不会是插座、插头短路;假如是开关短路,台灯是有电阻的,那么即使开关闭合,保险丝也不会熔断,所以不会是开关短路;假如是灯头短路,那么闭合开关后,电路中电流很大,保险丝会熔断,这符合题意。
综上所述,可能是灯头处发生短路。
6.李建光师傅是个经验非常丰富的电工,熟练掌握了各种判断家庭电路故障的方法:
(1)检验灯法
如图所示,取下保险丝,在该处接一个额定电压为220V的检验灯泡L0,分别闭合各个开关即可知道故障。
①闭合S、S1,L0正常发光,则说明__________;
②闭合S、S2,L0不亮,则说明__________;
③闭合S、S3,L0、L3发光都较暗,则说明__________;
(2)测电笔法
如图1所示,电灯和取暖器正常工作,在三孔插座上接入一个电饭锅后,取暖器突然停止工作,拔下电饭锅后,电灯正常发光。
李师傅判断应该是发生了断路,于是用测电笔去判断故障位置。
①如图2所示,测电笔使用正确的是__________(选填“A或B”)。
②用测电笔检测三孔插座左右两孔都发光,则故障是图1中__________间断路。
(选填“AB、AC、CD或BD”)
③当李师傅把图1中电灯和取暖器的开关都断开后,再用测电笔去测三孔插座,此时测__________孔会发光。
(选填“左或右”)
(3)保护元件法
李师傅还能根据家庭电路中的不同保护元件的响应情况来判断故障。
汪老师家的漏电保护器跳闸了,李师傅马上判断出是电路中发生了__________。
(选填“短路、断路或漏电”)
【答案】L1短路L2断路电路连接正常BCD右漏电
【解析】
【详解】
(1)[1]电路没有故障时,闭合S、S1,则L0与L1串联,不能正常发光,现在L0正常发光,说明L1短路;
[2]闭合S、S2,则L0与L2串联,L0不亮,则说明电路出现断路,即L2断路;
[3]闭合S、S3,则L0与L3串联,L0、L3发光都较暗,则说明电路连接正常;
(2)[4]测电笔使用时,笔尖要检测导线,手接触笔尾金属体,故测电笔使用正确的是B。
[5]用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,说明两空与火线是连通的,零线上的熔丝断了,而原来灯泡可以与火线和零线连接成通路,所以是CD间断路。
[6]当李师傅把图1中电灯和取暖器的开关都断开后,三孔插座的左孔无法与火线相连,因此用测电笔检测三孔插座的左孔时,氖管不发光,而右孔与火线相连,因此用测电笔检测三孔插座的右孔时,氖管发光。
(3)[7]家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备,所以电路短路和断路漏电保护器不会跳闸。
7.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。
8.关于家庭电路及其相关知识,下列说法正确的是()
A.电能表的转盘转得越快,说明用电器消耗的电能越多
B.空气开关跳闸一定是发生了短路现象
C.使用有金属外壳的家用外壳必须接地
D.使用测电笔时,手不能接触到测电笔的金属体笔尾
【答案】C
【解析】
【详解】
A.电能表的转盘转得越快,说明电流通过用电器做功越快,因电流做功的多少还与通电时间有关,所以,不能确定电流做功的多少,即不能确定用电器消耗电能的多少,故A错误;
B.空气开关跳闸,是因为电路中的电流过大,可能是电路发生了短路或用电器总功率过大引起的,故B错误;
C.使用有金属外壳的家用电器,其外壳必须接地,能防止外壳漏电时发生触电事故,故C正确;
D.使用测电笔时,笔尖接触要检测的导线,手指要接触笔尾金属体,故D错误。
9.小岗将台灯插头插入插座,当他闭合台灯开关时,室内其他电灯全部熄灭,同时空气开关跳闸,造成这一故障的原因可能是_____。
将故障排除后,闭合开关灯正常发光,小王又发现台灯的灯泡很热有点烫手,而与之相连的导线却不怎么热,这是因为_____。
【答案】台灯处短路灯丝与导线串联,由
知,I、t相同时,灯丝电阻大于导线电阻,所以发热多
【解析】
【分析】
【详解】
[1]假设台灯处短路,那么有很大的电流流过电路,这时空气开关跳闸,由于空气开关跳闸,整个电路都没有电流流过,那么室内其他电灯全部熄灭,这种情况符合题意,所以造成这一故障的原因可能是台灯处短路。
[2]将故障排除后,闭合开关灯正常发光,小王又发现台灯的灯泡很热有点烫手,而与之相连的导线却不怎么热,这是因为灯丝与导线串联,由
知,流过它们的电流和经历的时间相同,灯丝电阻大于导线电阻,所以发热多。
10.电冰箱起动时,与电冰箱并联的台灯变暗。
关于这一现象,下列说法中不正确的是( )
A.进户线中电流变大B.线路中电阻变大
C.线路中热损耗变大D.灯泡两端的电压变小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.当使用大功率的电冰箱时,电路中的总功率过大,家庭电路的电压一定,由
可知,干路中的电流变大,故A正确,不符合题意;
B.因电冰箱和台灯是并联的,根据并联电路电阻的特点知,线路中的总电阻变小,故B错误,符合题意;
C.干路中的电流变大,由
知,线路中的热损耗变大,故C正确,不符合题意;
D.因干路中的电流变大,由
知,线路电阻分压变大,台灯两端的电压变小,所以台灯将变暗,故D正确,不符合题意。
故选B。
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.如图为某居民家中的电路,电灯L与电热壶均正常工作,关于此电路,下列说法正确的是( )
A.电热壶与电灯L串联
B.若CD间断路,电热壶和电灯L仍能正常工作
C.若AB间断路,电热壶和电灯L都不能工作
D.用测电笔测试三孔插座的左孔,氖管不发光
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图知道,电热壶与电灯L是并联,故A错误;
B.若CD间断路,灯泡相连的火线和零线正常,灯L仍正常发光;则三孔插座的左孔通过电热壶与火线连通,即左右两孔都与火线相连,电热壶会突然停止工作,故B错误;
C.若AB间断路,灯泡相连的火线和零线正常,灯L仍正常发光;而电热壶会停止工作,故C错误;
D.由图知道,三孔插座的左孔与零线是连通的,所以,用测电笔测试三孔插座的左孔,氖管不发光,故D正确。
故选D。
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.关于家庭电路,下列说法正确的是()
A.空气开关“跳闸”的原因可能是用电器发生了短路
B.使用试电笔时,手不要接触笔尾金属体,以免触电
C.没有三孔插座时,可将三脚插头的“长脚”去掉后再使用
D.家庭电路中开关接在火线或零线上都可以
【答案】A
【解析】
【详解】
A.空气开关“跳闸”的原因可能是用电器发生了短路、也有可能是用电器总功率过大,A正确;
B.使用试电笔时,手要接触笔尾金属体,这样才能正常使用试电笔,B错误;
C.拥有三脚插头的用电器一般都有金属外壳,三脚插头的“长脚”是为了将用电器接入电路的同时把用电器的外壳与保护接地线连接起来,防止因外壳带电引发触电事故,所以不可将三脚插头的“长脚”去掉后再使用,C错误;
D.根据家庭电路的连接方式,开关必须接在火线上,不能接在零线,D错误。
15.下列关于家庭用电知识的说法正确的是()
A.制作保险丝应选择熔点较高,电阻较小的材料
B.控制电灯的开关应连接在火线与该电灯之间
C.小明家正使用着一台110W的电冰箱,当他将60W的台灯的插座插进插座时,灯不亮且空气开关跳闸,则台灯断路
D.使用螺丝刀形状的试电笔时手不能接触上端的金属帽
【答案】B
【解析】
【详解】
A.制作保险丝应选择熔点较低、电阻较大的铅锑合金的材料制成的,故A错误;
B.为了防止发生触电事故,控制电灯的开关必须接在火线与电灯之间,故B正确;
C.小明家正使用着一台110W的电冰箱,当他将60W的台灯的插头插进插座时,总功率不大,此时灯不亮且空气开关跳闸,则故障可能是台灯短路,故C错误;
D.使用螺丝刀形状的试电笔时,手指必须触到试电笔上端的金属帽(又叫笔尾金属体),故D错误;
故选B。
16.有一次,小华在将台灯插头插入家庭电路的插座时,室内电灯突然全部熄灭,原因可能是()
A.插头与插座接触不良
B.台灯的灯丝断了
C.台灯的灯座内短路
D.台灯的插头内短路
【答案】D
【解析】
【分析】
电路中电流过大的原因:
一是短路,二是用电器的总功率过大;这两种情况都会使保险丝烧断或跳闸,使家里的其它用电器停止工作。
【详解】
AB.由于没有将台灯插头插入插座时,室内电灯都正常工作,因此室内电灯、插座等用电器均正常,故AB错误;
C.当台灯灯座短路时,插头插入插座,只有再闭合开关时,才会出现电路中电流过大,烧断保险丝或跳闸,使室内电灯就全部熄灭的情况,若不闭合开关,不会出现上述情况,故C错误;
D.当台灯或插头内短路,当插头插入插座时会使整个电路发生短路,使电路中电流过大,烧断保险丝或跳闸,使室内电灯就全部熄灭,故D正确。
故选D。
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.如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断.用试电笔测试灯头的两端C、D,发现这两处都能使试电笔的氖管发光,再用试电笔测试B处氖管不发光.若电路中只有一处故障,则()
A.AC段某处断路B.BD段某处断路C.电灯L断路D.电灯L短路
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AC段某处断路时,则试电笔接触D点时,氖管不发光,故A错误;
BD段某处断路,则试电笔接触CD点时,氖管发光,接触B点时不发光,故B正确;
电灯L断路,则试电笔接触D点时,氖管不发光,故C错误;
D、电灯L短路,则电源短路,电路中电流过大,保险丝会熔断,与题意不符,故D错误;故应选B。
19.随着家用电器的普及应用,“儿童安全插座”走入我们视线,“儿童安全插座”具有保护门双层互锁,当两级孔插入时,三孔依然处于封闭状态,能有效的防止触电事故的发生。
关于“儿童安全插座”下列说法正确的是()
A.“儿童安全插座”上的开关接在火线上
B.“儿童安全插座”白色保护门属于导体
C.儿童触碰到“儿童安全插座”的白色安全门,电路就自动连通
D.若“儿童安全插座”发生短路,家庭电路中的其它用电器仍能正常工作
【答案】A
【解析】
【详解】
A.家庭电路中开关是接在火线上的,所以说“儿童安全插座”上的开关接在火线上,A正确;
B.“儿童安全插座”白色保护门是橡胶制成的,属于绝缘体,B错误;
C.儿童触碰到“儿童安全插座”的白色安全门,保护门双层互锁,电路不会连通,C错误;
D.若“儿童安全插座”发生短路,由于家庭电路中的其它用电器是并联的,其它用电器不能正常工作,D错误。
20.在下列情况中,不可能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.插头中的两个线头相碰
C.电路中增加了大功率的用电器D.电线的绝缘皮损坏
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.造成空气开关跳闸的原因是:
电路中的电流过大,而引起电流过大有两个方面:
短路和总功率过大。
开关中的两个线头相碰,只会造成开关无法控制用电器,但不会引起空气开关跳闸,故A符合题意;
B.插头中的两个线头相碰也会造成短路,从而引起空气开关跳闸,故B不符合题意;
C.电路中增加了大功率用电器会造成总功率过大,从而引起空气开关跳闸,故C不符合题意;
D.电线的绝缘皮损坏,会引起零火线直接接触,造成短路,从而引起空气开关跳闸,故D不符合题意。
故选A。
【点睛】
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- 上海 中考 物理 压轴 专题 复习 家庭 电路 故障 分析 问题 综合