一、初中物理家庭电路故障的分析问题1．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 B CD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。
2．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。
3．小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路。
图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在_______方框中（填“1”或“2”）。
安装完毕后，闭合开关，电灯正常发光，当他把“220V 8W”的台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，电灯熄灭，发生这一现象的原因可能是_________短路。
（选填序号①插座处②台灯插头处③台灯开关处④台灯灯头处）【答案】1；④。
【解析】【详解】[1]保险丝接在火线上，说明上面的线为火线，下面的线的零线，开关接在保险丝和灯泡之间，即位置1接开关，位置2接灯泡；[2]当把台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，电灯熄灭，发生这一现象的原因可能是台灯灯头处短路，没有电流流过灯泡，电灯熄灭。
4．如图所示为一盏台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的_______(选填“C”或“D”)插脚接火线，该灯泡正常工作一段时间后，灯丝热得发红，而与之相连的导线却几乎不发热，这说明电流通过导体时产生的热量与________有关．若闭合S该灯泡不能发光且电路中的空气开关跳闸，则电路故障可能是灯泡___________ ．【答案】D 电阻短路【解析】【分析】家庭电路中，开关与火线连接，通过焦耳定律分析电路电热，电路中不能接入大功率用电器，不能出现短路情况。
【详解】(1)在家庭电路中，开关应连接在火线的一侧，因此，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的D插脚接火线；(2)导线与灯丝串联，根据焦耳定律，电流与通电时间相同时，灯丝的电阻大，所以产生的热量多，因此出现灯丝热的发红，而与之相连的导线却几乎不发热的原因；(3)当闭合S时，该灯泡不能发光且电路中的空气开关跳闸，出现的情况可能是接入用电器功率过大，也可能是用电器短路。
5．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。
6．小明发现家中灯光过强想换一个合适的灯泡，在更换过程中发现灯泡烫手是因为灯泡中电流具有____效应；为防止家庭电路中电流过大，应避免电路短路和家用电器的_________过大。
【答案】热总功率【解析】【分析】【详解】[1]电流通过导体时会产生热量，把电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应，灯泡烫手是因为电流通过灯泡的灯丝产生热量造成的。
[2]由I=pU可知，电压不变的情况下，当家用电器的的功率过大时，电流会过大；电路短路时，电流不经用电器而将火线和零线连接，此时电线上的电流也会过大，这两种情况都会导致跳闸。
7．如图所示是小明家的一部分电路，当闭合开关S后发现电灯L不亮，且熔丝没有熔断，某同学用验电笔测试C、D两点时氖管发光，测试A点时氖管发光，测试B点时氖管不发光。
那么可以判定故障是___________；小明家所使用的交流电的周期是___________s。
【答案】BD间开路 0.02【解析】【分析】解决此题要知道保险丝没有熔断，说明没有发生电流过大的情况；测量火线氖管发光，证明进户火线正常；测量零线不发光，说明零线也正常；交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期，单位时间内完成周期性变化的次数叫频率。
【详解】[1]如果电路发生短路，则电路中电流过大会把保险丝烧断，而题目中保险丝没有问题，所以没有出现短路问题；如果A、C处有断路，则用氖管测D点时不会发光；由以上分析可知，A至D处都没有问题，当用测电笔测B时不发光，说明零线是正常的，那么只有BD 段某处断路，会造成题干的现象。
[2]交流电是电流方向周期性改变的电流，我国使用的是交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50Hz，周期为0.02s。
8．电工师傅常用一只标有“220 V 40 W”的灯L0（检验灯）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：(1)如果要检查L1所在支路，则要同时闭合的开关是_________；(2)如果L2所在支路完好无损，则在只闭合S， S2时，L0的发光情况是____（填“比正常发光时亮”“正常发光”或“比正常发光时暗”）；(3)当只闭合S， S3时，L0正常发光，则L3所在支路__________。
【答案】S、S1比正常发光时暗短路【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图可知，开关S处于干路，L1、L2、L3并联，由于并联互不干扰，则为检测L1所在支路，只需闭合S和S1即可。
(2)[2]如果L2所在支路完好无损，只闭合S， S2时，电路为L0和L2串联电路，家庭电路电压为220V，由于灯泡额定功率均为220V，则由串联分压可知，两灯泡均无法正常发光，实际电压均低于额定电压，故比正常发光时暗。
(3)[3]当只闭合S、S3时，L0正常发光，由于家庭电路电压为220V，L0额定电压为220V，则L0正常发光时说明电源电压全加在L0两端，可得L3短路。
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/A0.40 1.50.7130.98 4.51.266 1.587.5 1.9815(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2250.4V2.8A 18ΩUIR===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．（1）如图1是研究“短路引起熔丝熔断”的实验，电路熔断器中的熔丝应该选用熔点________的材料做成，增加一根导线，并将导线接在__________两点间闭合开关，造成短路，可引起熔丝熔断．除短路之外，_____________________也会引起熔丝熔断。
（2）如图2甲所示，大功率家用电器要使用三孔插座，用于接地的导线应该接在插座的孔_______（选填三个孔的代号）．小朋同学想在家里安装一盏照明灯，图2乙所示是他设计的电路．图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在________方框中．安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试a、b、c三点时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为________________________________________。
【答案】较低BD总功率过大（过载） E 2 进户零线断路【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3]熔丝材料的特点是熔点较低；为造成短路，引起熔丝熔断，导线应该接在BD两点间，那么电流流过导线AB后，不会经过小灯泡，而是流过导线BD，再流过熔丝，回负极，这样电路中的电流很大；除短路之外，用电器的总功率过大也会引起熔丝熔断；(2)[4][5]三孔插座的接法是左零右火中接地，用于接地的导线应该接在插座的孔E；按照家庭定路的接法，开关应该接在火线上，所以虚线框2应该接开关；[6]假设电灯断路，那么用测电笔测试a点时，测电笔的氖管不发光，这与题意不符合，故不可能是电灯断路；假设电灯短路，那么闭合开关后，电路中的电流很大，保险丝会烧断，用测电笔分别测试a、b、c三点时，测电笔的氖管都不发光，这与题意不符合，故不可能是电灯短路；假设进户零线断路，闭合开关后，没有电流流过灯泡，用测电笔分别测试a、b、c三点时，测电笔的氖管会发光，这与题意相符合，故电路的故障为进户零线断路。