一、初中物理家庭电路故障的分析问题1．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L 1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L 1、L 2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L 1或L 2上，则一定是（ ）A ．灯L 1断路B ．灯L 1短路C ．灯L 2短路D ．灯L 2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L 1两端的电压，电流表测量通过电路的电流；A ．如果灯L 1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L 1、L 2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L 1短路，L 1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L 2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L 2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。
2．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2Q I Rt =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2Q I Rt =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。
3．晚上小明在家复习功课准备迎接期末考试，突然他房间的电灯不亮了，而其他房间的电灯正常亮。
由此他确定这盏电灯与其他房间的电灯是______联，经检查故障出现在灯丝，则这盏电灯的灯丝出现______（选填“短路”或“断路”），小明决定换一个新灯泡。
他先将控制该灯的开关断开，为了安全，又找来了测电笔检测灯头的两根接线，发现其中一根线使氖管发光，这一现象说明该电灯连成了如上图_______（选填“A”或“B”）的情况，这种情况_______（选填“容易”或“不容易”）触电。
【答案】并断路 B 容易【解析】【详解】[1]他房间的电灯不亮了，而其他房间的电灯正常亮，说明两灯互不影响，故两电灯应为并联。
[2]灯泡若短路则整个电路短路，触发空气开关断开，房间均会断电，而现在只有灯泡不亮，说明灯泡断路。
[3][4]若接触灯头时氖管发光，说明灯头直接与火线相连了，即开关装在了零线上，即接成了B图，此种接法使灯泡在断开开关后仍带电，容易造成触电事故。
4．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。
5．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。
6．电工师傅常用一只标有“220V 100W”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。
7．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。
8．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220V40A8800WP UI==⨯=；(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。
9．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。
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P UI =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2Q I Rt =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U IR =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．如图所示的是一个电热器电路。
电热丝、指示灯、开关构成串联电路，接在电源上，已知该电路中有一个元件断路，有一个元件短路，但不知道是哪两个有故障，今用一个校验电灯分别接在各处，得到下表所示的结果，根据表格内容可判断（ ） 校验次数 1 2 3 4 5 6 校验电灯接入点 a 、fa 、bc 、de 、f a 、dc 、f发光情况正常发光 不发光亮度较暗 不发光亮度较暗 正常发光A ．开关断路，指示灯短路B ．指示灯断路，电热丝短路C ．电热丝断路，开关短路D ．指示灯断路，开关短路【答案】A 【解析】 【详解】校验电灯接在af 点，正常发光，说明该灯直接接在电源上，说明这两点之间有开路； 校验电灯接在ab 点，不发光，说明该灯短路，或从a 点到电源或b 点到电源有开路； 校验电灯接在cd 点，亮度较暗，说明该灯与其它用电器串联接入电路，说明cd 两点之间有开路；校验电灯接在ef 点，不发光，说明该电热丝短路，或从e 点到电源或f 点到电源有开路； 校验电灯接在ad 点，亮度较暗，说明该灯与其它用电器串联接入电路，说明ad 两点之间有开路；校验电灯接在cf点，正常发光，说明该灯直接接在电源上，指示灯短路；综合分析，断路的元件是开关，短路的元件是指示灯。