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。
2.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】【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。
3.图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连B.保险丝烧断后可用铜丝代替C.闭合开关 S 时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路D.断开开关 S 时,用试电笔接触 A 点氖管发光,接触 B 点时氖管不会发光【答案】D【解析】【详解】A.电冰箱接入三孔插座后其外壳是与地线相连,A错误;B.保险丝烧断后不可用铜丝代替,B错误;C.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,不可能是电灯短路,否则保险丝会烧断,C 错误;D.断开开关S时,用试电笔接触A点(火线)时,火线带电,所以氖管发光,但接触B点(与火线断开不带电)时,氖管不会发光,D正确。
4.小明晚上做功课,把台灯插头插在书桌边的插座上,闭合台灯开关,发现台灯不亮。
为了找出故障原因,小明把台灯插头插入其他插座,发现台灯能正常发光,接着他用测电笔插入书桌边的插座插孔进行检查,发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光,则台灯不亮的故障原因可能是()A.台灯灯丝烧断了B.他家空气开关“跳闸”了C.书桌边的插座与火线断开D.书桌边的插座与零线断开【答案】D【详解】A.若台灯灯丝烧断了,把台灯插头插入其他插座时,台灯不会发光,故A不符合题意;B.若空气开关“跳闸”了,把台灯插头插入其他插座时,台灯不会发光,故B不符合题意;C.若书桌边的插座与火线断开,不会使测电笔的氖管发光,故C不符合题意;D.若书桌边的插座与零线断开,该插座中接火线的插孔正常,能使氖管发光,此时台灯与书桌边的插座不能构成通路,则台灯不能发光,符合题意,故D符合题意。
5.某同学家里电灯均正常工作,当他把“220V 11W”的台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,室内电灯全部熄灭,总开关跳闸,发生这种现象原因可能是()A.台灯开关处有短路B.插座处有短路C.台灯灯座处有短路D.台灯插头处有短路【答案】C【解析】【详解】A.若是台灯开关处有短路,则无论开关闭合还是断开,灯泡都会发光,也就是说开关失去了控制灯泡通断的作用,电路并不会出现短路,故A错误;B.若是插座处原来有短路,则在没有插入台灯之前,保险丝被熔断,故B错误;C.若是台灯灯座处有短路,则在台灯插头插入插座,闭合开关时,电路就会出现短路,故C正确;D.若是台灯的插头处有短路,则在台灯插头插入插座时,电路就会出现短路,而不会等到闭合台灯开关时才出现,故D错误;故选C。
6.如图为某家庭卫生间电路,电灯和电热器都在正常工作。
在三线插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三线插座的左右两孔,氖管都发光,发现有一根熔丝熔断了。
下列分析不合理的是()A.熔丝熔断的原因可能洗衣机的插头处出现短路B.一定是零线上的熔丝熔断了C.断开S1、S2,再用测电笔检测三线插座的左右两孔,氖管都发光D.只断开S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光【答案】C【分析】【详解】A.当洗衣机插头发生短路时,电路电流增大,则可能引起熔丝熔断,故A不符合题意;BC.若火线上的熔丝熔断,则三线插座的左右两孔均与火线断开连接,用测电笔测试三线插座的左右两孔,氖管均不发光,与题意不符,则一定是零线上的熔丝熔断,因此若断开S1、S2,则三线插座的左端与火线断开连接,再用测电笔检测时不发光,故B不符合题意,C符题意;D.若只断开S1,由于零线上的熔丝熔断且S2闭合,则开关S1的两个接线柱均与火线相连或间接相连,因此再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光,故D不符合题意。
故选C。
7.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。
8.如图所示的家庭电路中当开关都闭合时,灯L不亮,用试电笔测试插座的左、右孔,氖管都发光,电路中只有一处故障,下列说法正确的是()A.可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是开关中的两个线头相碰B.三孔插座是为了防止用电器外壳带电发生触电事故C.若在导线a和b之间接一个灯泡,则它和L是串联的D.根据测试结果,应该是m与j之间断路【解析】【分析】【详解】A.开关中的两个线头相碰,相当于开关处于闭合状态,它不会造成空气开关的跳闸,故A 错误;B.三孔插座是为了防止用电器外壳带电发生触电事故,故B正确;C.若在导线a和b之间接一个灯泡,则它和L是并联的,故C错误;D.如果是m与j之间发生断路,用试电笔测试插座的左孔时,氖管不会发光,故D错误。
故选B。
9.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】643.4 8800 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==⨯=;P UI220V40A8800W(2)[3]从图2可以看到,甲灯的电功率小于乙灯的,根据2URP=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2P I R=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2UPR=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。
10.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。
11.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L 1所在支路,则要同时闭合的开关是_________;(2)如果L 2所在支路完好无损,则在只闭合S , S 2时,L 0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 , S 3时,L 0正常发光,则L 3所在支路__________。