新课标人教版九年级物理《家庭电路中电流过大的原因》
| 上传：光电物理 | 审核发布：admin | 更新时间：2015-4-26 11:29:54 | 点击次数：585次 |
《家庭电路中电流过大的原因》同步测试
江苏无锡市东林中学 王伟彬
一、选择题
1．保险丝在城乡家庭电路中仍然较为常用，以下关于保险丝的说法中正确的是（ ）
A．只要电路里装了保险丝，就能起到保险作用
B．选用额定电流越小的保险丝就越安全
C．只有用适当的保险丝，才能既不妨碍供电，又能起到保险作用
D．保险丝熔断时可用同样粗细的铜丝代替
答案：C
解析：家庭电路中为了防止电流过大对电路造成危险，在电路中接入保险丝。保险丝的选择主要是根据家庭电路中线路能承载的电流，保险丝的规格不能超过导线的最大承载电流，否则对电路起不到保护作用。保险丝的额定电流也不能选择太小，否则当使用较大功率用电器时，保险丝会熔断导致断电，引起用电的不便，所以要选择合适的保险丝才能既不妨碍供电，又能起到保险的作用。更不能利用钢丝替代保险丝，因为铜丝的熔点高，当电路中电流超过导线的最大电流时，铜丝不会熔断，对电路起不到保护作用，容易引起危险。
2．某同学想设计一个家庭厨房电路，现在有2000W的电磁炉一个，800W的微波炉一个，800W的电饭锅一个，100W的抽油烟机一台，10W的节能灯四盏，设计的导线横截面积合理。现给整个厨房电路配一个独立的空气开关，下列哪个规格的较合理（ ）
A．16A B．20A C．32A D．40A
答案：B
解析：空气开关是电路中的保护装置，其作用是当电路中电流过大，能自动切断电路，对电流起保护作用。在家庭电路中，空气开关规格的选择是根据导线能通过的电流确定的，在导线合理时，可以根据用电器来选择。本题可以依据电流来选空气开关。厨房电路的总功率为P总=2000W+800W+800W+100W+10W×4=2740W，则干电流为
，选择的空气开关额定电流要略大于17A，所以选B。
，选择的空气开关额定电流要略大于17A，所以选B。3．夏天的傍晚，小明家的空气开关经常“跳闸”（空气开关自动断开），原因可能是（ ）
A．用电器使用时间过长
B．有的灯泡灯丝断了
C．有的用电器与线路接触不良
D．因同时使用了大功率的家用电器
答案：D
解析：在家庭电路中，电流过大是空气“跳闸”的原因。造成电路中电流过大的原因有两种：一是接入用电器的总功率过大，二是电路中用电器发生短路。如果家庭电路没有多大变动，造成“跳闸”的原因，大多是同时使用了大功率的家用电器，干路中电流超过了电路设计时规定的电流最大值。用电器使用时间过长，灯泡灯丝断了，有的用电器与线路接触不良，都不会造成家庭电路中电流过大。
4．有下列一些现象：（1）灯座中的两个线头相碰；（2）开关中的两个线头相碰；（3）电路中私自接入大功率的电炉；（4）用户电源引线的绝缘皮破损。其中可能引起保险丝熔断的是（ ）
A．只有（1）（2） B．只有（2）（3）
C．只有（1）（3） D．（1）（2）（3）（4）
答案：C
解析：保险丝熔断是因为电路中电流过大，可能有两种情况：用电器短路和用电器的总功率过大。灯座中两个线头相碰，会短路；开关两线头相碰，相当于接通电路；接大功率用电器，使电路中的总功率过大，也会使电流过大；电源引线绝缘皮破损会短路，但它在经过保险丝前，不会烧断保险丝。
5．某同学买了一盏台灯，将开关断开的台灯的插头插入原先插电磁炉的插座中，家中其他正常工作的用电器全部停止工作，检查保险丝被熔断，发生这一现象最有可能的原因可能是（ ）
A．台灯的电功率过大
B．台灯插的插座处原来有短路
C．插头处有短路
D．台灯的灯座处有短路
答案：C
解析：在家庭电路中，保险丝熔断是由于电流过大造成的，有两种可能：短路和用电器的总功率过大。电磁炉的功率比台灯大得多，原先电路没有问题，插入台灯，保险丝熔断，肯定是由于短路造成的。如果原来插座短路，在插入台灯前，保险丝就会被熔断，所以B不正确。插头有短路，就相当于台灯被短路，电路中电流会很大，符合题意。台灯的开关是断开的，台灯的灯座处有短路，对电路没有影响。
6．家庭电路中，闭合开关，灯泡只闪了一下就熄灭了，但另外的用电器仍正常工作，说明电路中（ ）
A．有大功率用电器接入电路
B．灯丝断了
C．灯被短路了
D．保险丝断了
答案：B
解析：灯丝的电阻与温度有关，温度越高，电阻越大，当刚闭合开关时，灯丝的电阻较小，电流很大，灯丝很容易熔断。根据题意，灯泡不亮对其它用电器并不影响，所以灯丝不可能短路。如果有大功率用电器接入电路，电流超过保险丝的熔断电流，保险丝熔断，所有用电器都不能工作，也不符合题意。
7．如图1，某同学家中的两盏灯突然全部熄灭了，经检查保险丝并未熔断，用试电笔测室内各处电路时，氖管都发光。由此可知，此同学家庭电路的故障原因是( )
A．进户火线断路 B．进户零线断路
C．灯泡全部烧坏 D．电路某处短路
图1
答案：B
解析：这是一道家庭电路的故障分析，保险丝没有熔断，说明并不是电路中电流过大造成的故障，所以不是短路。用试电笔检测各处电路时，氖管都发光，说明家庭电路中与地间仍有电压，所以进户的火线不会断路。如果灯泡全部烧坏，灯都不亮，但在测室内各处电路时，氖管不会都发光。只有当进户的零线断路时，进户的火线与室内各导线相连，所以各导线与地之间的电压为220V，所以试电笔检测各线路，氖管都会发光。
8．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少，电路的总电阻在减小
B．为了防止保险丝熔断，家中所有用电器的额定功率之和不能超过保险丝能承受的最大功率
C．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
D．电炉子工作时，电炉丝热得发红，而连, 接电炉子的导线并不太热，, 是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小
答案：D
解析：本题考查了家庭电路各组成部分，家庭电路各用电器间是并联的，导体并联相当于增大导体的横截面积，减小电阻。电路中并联的用电器越多，总电阻越小，反之用电器越少，总电阻就越大。保险丝的选择是根据家庭电路中导线能通过的最大电流来确定的，一般情况下用电器的总功率不超过保险丝的熔断电流，但实际中多个大功率可以采用错时使用的方法，不同时使用大功率用电器，可以使电路中消耗的功率小于保险丝能承受的最大功率。家庭电路中如果不安装保险丝，当电路中电流过大，就会使导线外的绝缘层损坏，但用电器不会被损坏，因为用电器已经被短路了，电流不会从用电器上通过。
9．在探究熔丝熔断的原因时，小明设计了如图2所示的电路，在接线柱c、d间接入熔丝，接线柱a、b间接入导线。电源电压6V，闭合开关，电灯正常发光，熔丝不熔断，断开开关，在a、b、c、d四个接线柱的哪两个之间接入一根导线后，再次闭合开关时，c、d间的熔丝将会熔断？（ ）
图2
A．b，c B．b，d C．c，d D．a，c
答案：B
解析：本题是考查短路对家庭电路的影响，在现有的器材下，灯泡的电流并没有超过熔丝的熔断电流，只有通过短路的方法使熔丝熔断。在电路中用电器短路会使电路中电流很大，只要用导线把灯短路即可，在短路时熔丝不能被短路，所以把导线接到b、d两点。
10．如图3所示，表中为一台冷热两用空调的铭牌上的有关数据，关于这台空调，下列说法正确的是（ ）
图3
A．若连续制冷半小时，空调消耗的电能为1．27 kW·h
B．空调要使用图乙的两孔插座
C．使用空调的插座所接保险丝的额定电流应等于或稍大于6A
D．使用空调时是将其它形式的能转变为电能
答案：C
解析：本题考查了学生对用电器铭牌的认读，根据铭牌进行相关计算。空调是把电能转化为其他形式能的装置，通过空调的铭牌可以知道其制冷功率为1220W，工作半小时消耗电能W=Pt=0．61kWh。空调是大功率用电器，要防止外壳带电，所以要用三孔插座。保险丝额定电流要稍大于用电器的工作电流。
11．小明家新买一规格为“800W”的电热水壶，他经过几次使用后发现：晚饭后烧开一壶水总比早晨烧开一壶水所用的时间长。你认为主要原因是（ ）
A．晚间电热水壶两端电压低于早晨电热水壶两端电压
B．晚间大气压升高，水的沸点升高，需要的热量比早晨多
C．晚间环境温度比早晨温度偏低
D．晚间烧水的热量散失比早晨多
答案：A
解析：家庭电路进户线的电压应为220V，如果用电器正常，电压恒定，早晨和晚上的温度相差并不大，烧水的时间应该差不多。而且本题中晚间烧水时间均比早晨长，说明并不是因为气压、散热、环境温度对烧水时间的影响。真正造成现在的现象的原因是傍晚是用电高峰时间，家中的用电器的总功率较大，电路中的电流也较大，导线也有电阻，所以导线两端有电压，在进户线电压一定时，用电器两端电压就会减小，使电热水壶的实际功率减小，所以加热时间会变长。
二、填空题
12．家庭电路中电流过大的原因可能有_________________、___________________，为了防止家庭电路中电流过大损坏电线，在家庭电路中安装了__________________。
答案：用电器总功率过大 用电器短路 保险丝
解析：根据功率的计算公式P=UI变形得到
，在电压一定时，用电器的总功率增大，电流中的电流也将增大。用电器短路相当于用导线把用电器两端相连，导线的电阻很小，根据欧姆定律，电路中的电流也很大。当电路中电流超过导线的最大电流，会对家庭电路的线路造成严重危害，所以在电路中接入了保险丝，当电路中电流过大，保险丝熔断，切断电路，对电路起保护作用。
，在电压一定时，用电器的总功率增大，电流中的电流也将增大。用电器短路相当于用导线把用电器两端相连，导线的电阻很小，根据欧姆定律，电路中的电流也很大。当电路中电流超过导线的最大电流，会对家庭电路的线路造成严重危害，所以在电路中接入了保险丝，当电路中电流过大，保险丝熔断，切断电路，对电路起保护作用。13．如图4是家庭电路中造成电线燃烧的两种常见情况，其中 图（填“①”或“②”）所示的情况是过载，在家庭电路中开关应接在 线上。
图4
答案：①火
解析：过载是指电路中的总功率过大，使电路中的总电流超过了它能承载的电流。通过图可以看出，家庭电路中的电流过大，造成电流过大的原因有两个：短路，用电器总功率过大。火线和零线间用导线直接相连就会短路；一般情况下用电器数量越多，总功率也就越大。
14．家庭电路中有较多的电热器，如电饭锅、电水壶等，随着家中接入电路中的电热器越多，整个家庭电路的总电阻______________，电路中的总电流_______________，电路消耗的总功率______________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
答案：变小 变大 变大
解析：家庭电路中各用电器之间是并联的，电阻并联相当于增加导体的横截面积，导体的横截面积越大，电阻越小，并且小于其中任何一个用电器的电阻。根据欧姆定律
，在电压一定时，电阻越小，电路中的电流越大；根据功率的计算式P=UI，电路消耗的总功率也在变大。
，在电压一定时，电阻越小，电路中的电流越大；根据功率的计算式P=UI，电路消耗的总功率也在变大。三、解答题
15．保险丝在电路中起保护作用，电流过大时，能自动切断电路。下表是一段保险丝的数据：
（1）请计算当电路中电流达到20A时，在0．5s内该保险丝放出多少热量？（电阻的变化及散热不计）
（2）铜的熔点为1 083?C，试说明为什么不能用铜丝代替保险丝？
答案：40J 铜丝的熔点高，当电流过大时，不能熔断，对电路起不到保护作用
解析：本题是对保险丝作用的考查，保险丝是利用了电流的热效应，当电路中电流过大时，保险丝的温度迅速升高，达到其熔点熔断，对电路起保护作用。铜的熔点比保险丝高得多，所以当电路中电流过大时，铜丝不能熔断，对电路起不到保护作用。另外铜的电阻率比保险丝的电阻率小的多，所以在外观形状相同时，电阻比保险丝的电阻小。电流做功放出热量的多少可以利用焦耳定律进行计算，即Q=I2Rt=（20A）2×0．2Ω×0．5s=40J。
16．随着现代教育技术的不断发展，教学多媒体运用越来越多，现在教室内共有“220V 40W”的日光灯16盏，功率为300W的投影仪一台，20W的教学话筒一个，15W的实物展台一个，300W的电脑一台，45W的录音机一台。求
（1）用电器的总功率；
（2）干路中的最大正常工作电流；
（3）如果安装空气开关，可以选择规格为“220V 5A”的空气开关吗？
答案：（1）1320W （2）6A （3）
解析：教室内各用电器间是并联的，总功率等于各用电器功率之和。干路电流可以利用公式进行计算，空气开头的选择应略大于用电器工作时的总电流。干路电流约为6A，所以空气开关不能使用“220V 5A”的规格。
进行计算，空气开头的选择应略大于用电器工作时的总电流。干路电流约为6A，所以空气开关不能使用“220V 5A”的规格。
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