5部编物理家庭电路中电流过大的原因解析版.docx
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5部编物理家庭电路中电流过大的原因解析版
19.2家庭电路中电流过大的原因
1、引起电路中电流过大的原因有两个：
一是电路发生短路；二是用电器总功率过大。
2、保险丝：
是用电阻，熔点的铅锑合金制成。
它的作用是当电路中有过大的电流时，保险产生较多的，使它的温度达到，从而熔断，自动切断电路，起到保险的作用。
3、根据公式I=P/U可知，家庭电路电压一定时，电功率越大，电流I也就越。
所以在家庭电路中：
（1）不要同时使用很多大功率用电器；
（2）不要在同一插座上接入太多的大功率用电器；（3）不要用铜丝、铁丝代替，而且保险丝应该在可用范围内尽量使用细一些的。
类型一家庭电路中电流过大的原因
1．在家庭电路中，能在电流过大时自动切断电路从而起到保护电路作用的是（ ）
A．
断电器B．
插座
C．
开关D．
电能表
【答案】：
A。
【解析】：
在家庭电路中，当电路中的电流过大时，断电器会断开电路的开关，从而起到保护作用；插座是用来连接用电器的，开关是控制用电器的，电能表时测量电能的，故A正确。
类型二空气开关的作用
2．现在一般标准住宅户内，配电系统都使用了空气开关、漏电保护器、三孔插座等设备，有配电系统如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．空气开关在电流过大时自动断开开关以保护电路安全
B．人触电时，空气开关会迅速断开
C．当空调功率过大时，电灯所在支路的空气开关会断开
D．当有电流经过人体时，漏电保护器能迅速将电流导入大地
【答案】：
A。
【解析】：
A、空气开关在电路短路或用电器的总功率过大时切断电路，故A正确；
B、人触电时，电流直接由人体流入大地，造成电路电流较大，且火线与零线的电流不平衡，漏电保护器会自动断开，起到保护作用，但空气开关都不会断开电路，故B错误；
C、空调和电灯并联接入电路，工作时互不影响，当空调功率过大时，电灯所在支路的空气开关不会断开，故C错误；
D、漏电保护器作用是当有电流经过人体发生漏电时切断电源，而不是将电流导入大地，故D错误。
3．空气开关可以实现过流保护、短路保护等，漏电保护器是漏电保护，简单地说：
漏电保护器主要保护人身安全的，空气开关只保护线路。
小明在家里安装电路时，若出现以下情况：
①灯头里的两线头相碰 ②插座中的两线头相碰 ③拉线开关里的两个线头相碰④照明电路里闸刀开关的两线头相碰⑤电路中接入大功率用电器⑥进户火线绝缘皮破损，这些情况中可能引起空气开关“跳闸”的是（ ）
A．①②⑥B．②④⑤⑥C．①②④⑤D．①②④⑥
【答案】：
C。
【解析】：
①灯头里的两线头相碰，会造成电路短路，从而造成电流过大，会引起空气开关“跳闸”；
②插座中的两线头相碰，会造成电路短路，从而造成电流过大，会引起空气开关“跳闸”；
③拉线开关里的两个线头相碰，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，空气开关不会“跳闸”；
④照明电路里闸刀开关的两线头相碰，会导致火线与零线直接接触，造成电路短路，空气开关会“跳闸”；
⑤电路中接入大功率用电器，会导致用电器的总功率过大，会导致电流过大，可能引起空气开关“跳闸”；
⑥进户火线绝缘皮破损，可能造成漏电或触电，但不会引起家庭电路电流过大，空气开关不会“跳闸”。
综上所述，这些情况中可能引起空气开关“跳闸”的是①②④⑤。
1．下列说法正确的是（ ）
A．制作电热器发热体的电阻丝的材料要求是：
电阻率大，熔点高
B．家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
C．在使用试电笔时，手指一定不能接触试电笔尾部的金属体
D．三孔插座中的接地线E不与大地相连接也符合安全用电
【答案】A。
【解析】：
A、电热器是利用电流的热效应进行工作的，电热器的主要组成部分是发热体，它是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的，故A正确；
B、家庭电路中空气开关跳闸可能是发生了短路，或用电器总功率过大，电路电流太大造成的，故B错误；
C、使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，故C错误；
D、为了保证用电安全，三孔插座的接地线一定要接入地下，当有金属外壳的用电器接入电路后，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故。
故D错误。
2．家庭电路中，空气开关的主要作用是（ ）
A．可以节省电能
B．当电路中电流过大时，自动切断电路
C．保持电路电压不变
D．保证用电器电功率不变
【答案】B。
【解析】：
当电路中发生短路时，电路中电流过大，空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引衔铁，使开关断开，切断电路起到保护电路的作用。
故B正确，ACD都错误。
3．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，下列哪个规格的空气开关较合理（ ）
A．16AB．20AC．32AD．40A
【答案】B。
【解析】：
家庭所有用电器的总功率P总＝2000W+800W+800W+100W+10W×4＝3740W；
由公式P＝UI得，
这些用电器同时工作时，电路中的电流：
I
17A，
所选择空气开关允许的最大电流应略大于这一数值，且不宜太大，故只有B选项的20A最合适。
4．在家庭生活中，我们会遇到这些情况：
在下述情况中，会造成因电路中电流过大而引发空气开关跳闸的是（ ）
①控制灯的开关中两个线头相碰；
②插座中分别与火线和零线连接的两个线头相碰；
③电路中增加多个大功率的用电器；
④插头与插座接触不良。
A．①和②B．②和③C．③和④D．①和④
【答案】B。
【解析】：
①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；
②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；
③电路中增加了大功率用电器，会导致用电器的总功率过大，会导致电流过大，引起家庭电路中空气开关跳闸；
④插头与插座接触不良会造成该用电器不能工作，不会引起家庭电路中空气开关跳闸。
故②③正确，
5．某家庭电路中的总保险是按规定安装的，但保险丝有时烧断，有时又烧不断，产生这种情况的原因可能是（ ）
A．电路有断路情况
B．有一只灯泡内灯丝断了
C．开关接触不良
D．有一个灯头两根导线有时发生短路
【答案】D。
【解析】：
ABC、都是指电路出现断路现象，而发生断路时，电路中没有电流，保险丝不会熔断，因此ABC都不符合题意；
D、有一个灯头两根导线有时发生短路，电路会产生很大的电流，则会将保险丝烧断，故D符合题意。
6．如图所示的电路开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，引起电流过大的原因是（ ）
A．电路中用电器过多
B．电路中用电器的总电阻过大
C．电路中用电器总功率过大
D．电路中支路太多
【答案】C。
【解析】：
A、电路中用电器过多，但总功率不一定大，不一定会引起电流过大；故A错误；
B、电路中用电器总电阻过大，由欧姆定律可知，电路中总电流会很小；故B错；
C、用电器总功率等于各个用电器功率之和，并联的用电器越多，总功率越大，根据公式P＝UI，电流会非常大，甲图原因是用电器的总功率过大；故C正确；
D、电路中的支路太多，总功率不一定大，不一定引起电流过大；故D错误。
7．照明电路中，为了安全，一般在电能表后面电路上安装一漏电保护器，如图所示，当火线上的电流跟零线上的电流相等时漏电保护器的ef两端没有电压，脱扣开关K能始终保持接通，当火线上的电流跟零线上的电流不相等时漏电保护器的ef两端就有了电压，脱扣开关K立即断开。
下列说法正确的是（ ）
A．站在地面上的人触及b线时，K自动断开，有触电保护作用
B．当用户家的电流超过一定值时，K自动断开，有过流保护作用
C．当火线和零线间电压太高时，K自动断开，有过压保护作用
D．人站在绝缘物上两手分别触到b线和d线时，K自动断开，有触电保护作用
【答案】A。
【解析】：
A、正常状态时，脱扣开关K保持接通，站在地面上的人触及b线时，电流通过人体流入大地，火线和零线中电流不同，则脱扣开关会断开。
故A正确。
B、当输入电压过低或用户电流超过一定值时，通过火线与零线的电流没有差值，不会使ef中产生感应电动势，脱扣开关不会断开。
故B错误。
C、当火线和零线间电压太高时，只要火线上的电流跟零线上的电流相等，K不会自动断开，故C错误。
D、当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时（双线触电），流过火线与零线的电流相等，保护器中火线和零线中电流产生的磁场应完全抵消，不会使ef中产生感应电动势，脱扣开关不会断开。
故D错误。
8．在220V的照明电路上装有40W的电灯10盏，现在手边只有额定电流为1A的熔丝，安装熔丝比较合适的方法是（ ）
A．将一根熔丝直接接在熔断器中
B．将两根熔丝并联后接在熔断器中
C．将三根熔丝并联后接在熔断器中
D．将三根熔丝串联后接在熔断器中
【答案】B。
【解析】：
电路中的总功率：
P＝40W×10＝400W，
电路中总电流：
据P＝UI可知：
I
1.82A；，
可以用2根额定电流为1A的保险丝并联连入电路。
9．下列说法中正确的是（ ）
A．家庭电路中电能表直接测量的是家中正在使用的用电器的总电功率
B．家庭电路中保险丝（熔丝）熔断后可以用粗铜丝代替保险丝
C．家庭电路中保险丝（熔丝）熔断的原因可能是由于电路的总电功率过大造成的
D．家庭电路中原有用电器正常工作的前提下，再增加正常工作的用电器，家庭电路中的总电功率不变
【答案】C。
【解析】：
A、家庭电路中电能表直接测量的是用电器消耗电能的多少，而不是测量家中正在使用的用电器的总电功率，故A错误；
B、家庭电路中保险丝（熔丝）熔断后如果用粗铜丝代替保险丝，这样起不到保护电路的作用，不符合安全用电的原则，故B错误；
C、家庭电路中保险丝（熔丝）熔断的原因有两个：
可能电电路中发生短路，也可能是由于电路的总电功率过大造成的，故C正确；
D、家庭电路中原有用电器正常工作的前提下，再增加正常工作的用电器，家庭电路中的总电功率一定会增大，故D错误。
10．下列说法中正确的是（ ）
A．在电路中，开关的位置改变可能会影响它对用电器的控制作用
B．家庭电路中的保险丝熔断时可用同等粗细的铜丝替换
C．电路中电流的方向与自由电子定向移动的方向相同
D．电路两端有电压，电路中就有电流
【答案】A。
【解析】：
A、在串联电路中，开关的位置不影响其控制作用，但在并联电路中，开关的位置往往影响其控制作用，故A正确；
B、保险丝用电阻率大、熔点低的材料制成，用铜丝等代替无法达到保护电路的作用，此做法不符合安全用电原则，故B错误；
C、金属导线里面作定向移动的为带负电的自由电子，电子的移动方向与电流方向相反，故C错误；
D、电路两端有电压，电路中不一定有电流，电路必须是通路才行，故D错误。
11．某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处用于装用电器和开关。
对此电路，下列说法正确的是（ ）
A．火线上的保险丝应该改装到零线上
B．为了用电安全，甲处应装用电器，乙处应装开关
C．当保险丝熔断后，可以用铜丝或铁丝代替
D．当电路中用电器的总功率增大时，通过保险丝的电流也增大
【答案】D。
【解析】：
A、为了安全，保险丝必须接到火线上。
故A错误；
B、为了安全，保险丝要接在火线上，开关也应接在火线上，甲处安装开关，乙处安装用电器。
故B错误；
C、当保险丝熔断后，由于铜丝的熔点很高，所以绝对不能用铜丝代替保险丝。
故C错误；
D、当用电器功率增大时，根据P＝UI可知，通过保险丝的电流就增大。
故D正确。
12．小阳同学所在学校要安装一台电开水器，该电开水器的额定电压是220V，额定功率是3kW．连接该电开水器时，有四种绝缘铜芯导线供选择，其规格如表。
从既安全又经济的方面考虑，选用导线的横截面积是（ ）
导线规格
导线横截面积S/mm2
2.5
4
6
10
安全截流量I/A
28
37
47
68
A．4mm2B．6mm2C．2.5mm2D．10mm2
【答案】C。
【解析】：
由P＝UI可得，电热器正常工作时的电流：
I
13.6A，
因选用的铜芯橡皮绝缘线的安全载流量应略大于正常工作电流且经济，
所以，应选横截面积为2.5mm2的导线。
13．为了安全用电，在家庭电路设计安装中使用漏电保护器。
漏电保护器是在用电器发生漏电或人体触电时实施保护的装置。
家庭电路漏电时，通过火线和零线的电流不相等（如图中虚线框内A、B两点电流不相等），漏电保护器中有一特殊装置（在图中虚线框内未画出）检测到该差异后，会自动切断电源，起保护作用。
下图是模拟漏电的试验电路，由一只开关S和电阻R组成，闭合开关S能模拟漏电情形的连接电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C。
【解析】：
AB、闭合开关S时，通过虚线框内火线和零线的电流相等（通过A、B两点电流相等），此时无法模拟漏电情形，故AB不正确；
C、闭合开关时，通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流（通过A、B两点电流不相等），可以模拟漏电情形，故C正确；
D、闭合开关时，虚线框内火线电流仍然等于零线电流，因为导线将电阻R短路，所以闭合开关不影响电路，故D不正确。
14．家庭电路中电流过大的原因是电路 短路 或电路中的用电器的总功率过大；电工用 试电笔 辨别火线与零线；在高大建筑物上一般用 避雷针 来防雷。
【答案】：
短路；试电笔；避雷针。
【解析】：
家庭电路中电流过大的原因是电路发生短路现象或电路中的用电器的总功率过大；
试电笔可以辨别火线和零线；
在高大建筑物上一般都安装有避雷针，是用来防雷的。
15．在家庭电路中，各用电器之间是 并联 （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 短路 （选填“短路”或“断路”）。
【解析】：
（1）在家庭电路中，各用电器之间是并联的，这样各家用电器都能正常工作，并且互不影响；
（2）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”，说明刚插入插头时，电路中的电流特别大，发生了短路现象，所以故障是电热水壶插头内部短路。
【答案】：
并联；短路。
16．如图所示，甲、乙两个电路中，开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，则甲产生电流过大的原因是 总功率过大 ，乙产生电流过大的原因是 电路中短路 ，图丙中，当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等（即发生漏电）时，会迅速切断电路，从而起到保护作用。
当家电维修人员在图中C处不慎触电时，漏电保护器会切断电路。
若人体电阻为10kΩ，触电时通过人体的电流为 22 mA。
【答案】：
总功率过大；电路中短路；22；
【解析】：
（1）家庭电流中电流过大总共有2个原因：
短路和总功率过大，
图甲：
用电器总功率等于各个用电器功率之和，并联的用电器越多，总功率越大，根据公式P＝UI，电流会非常大；
图乙：
金属件将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大。
（2）家庭电路的电压U＝220V，人体电阻R＝10kΩ＝104Ω，
因此通过人体的电流：
I
0.022A＝22mA。
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