物理第2节 家庭电路电流过大的原因导学案

这是一份物理第2节 家庭电路电流过大的原因导学案，共18页。

第一部分 课后习题（P112）再现
【习题1】如图19-2-6所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的。其原因各是什么？
【答案】观察甲、乙两个电路图，可知：甲图中产生电流过大的原因是用电器总功率过大；乙图中产生电流过大的原因是短路。
点评：家庭电路中电流过大的原因
（1）家用电器的总功率过大；
（2）短路。
【习题2】电焊利用电流的热效应将焊条熔化，从而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压40V、输出功率2000W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表。从安全角度考虑，应选择哪种导线作为电焊机的输出导线？请计算后说明。
【答案】电焊机正常工作时的电流为：I=PU=2000W40V=50A,
由表可知，应选横截面积为10mm2的导线。
点评：（1）计算正常工作时输出电流；（2）从安全入手，选择导线规格。
【习题3】制作保险丝为什么要选择熔点较低、电阻较大的材料？
【答案】保险丝用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成，这样做是为了当电路中的电流过大时，保险丝能产生较多的热，便于保险丝迅速熔断，从而起到保护电路的作用。
点评：当通过保险丝的电流超过保险丝的额定电流时，保险丝熔断，从而切断电路，对电路有保护作用。保险丝熔点低先熔断、其电阻大，产生热量多。
第二部分 课后习题变式练
A •基础过关练
1．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是
A．只要有人接触火线，漏电保护器就会切断电路
B．控制灯泡的开关应接在灯和火线之间
C．使用试电笔能辨别零线和地线
D．同时使用多个大功率用电器会造成电路短路
2．下列对于如图甲、乙两电路的分析中正确的是
A．保险丝的作用是在发生漏电时切断电路
B．甲图中，闭合开关后保险丝熔断，原因是电路总功率过大
C．保险丝熔断后，应尽快用铜丝或铁丝代替使电路恢复接通
D．乙图中，全部开关闭合后导线起火燃烧，原因是电流过大
3．关于保险丝，下列说法正确的是
A．做保险丝的材料应该电阻较大熔点高
B．做保险丝的材料应该电阻较大熔点低
C．做保险丝的材料应该电阻较小熔点低
D．必要时找段铜丝代替
4．在家庭电路中，下列说法正确的是
A．灯与控制它的开关是并联的，与插座是串联的
B．电路中电流过大的原因之一是使用的用电器总功率过大
C．增加大功率用电器时，只需换上足够粗的保险丝即可
D．使用测电笔时，不能用手接触到笔尾的金属体
5．关于保险丝的使用，下列说法正确的是
A．保险丝应串联在零线上
B．保险丝应串联在火线上
C．手头没有保险丝，可用铁丝代替保险丝
D．选用保险丝时，选越粗的越安全
6．在家庭电路中，一定不会引发总开关（带有漏电保护器）跳闸的是
A．火线和零线直接连通B．安装用电器时人体接触火线
C．试电笔笔尖接触火线D．同时使用多个大功率用电器
7．如图是常用的带有多插孔的插排。小明家插排的指示灯已经损坏，但闭合开关后插孔上连接的用电器仍可以正常工作。某一天小明家装修时将切割机插入插排，切割机工作时，家中的空气开关出现了“跳闸”现象。则下列说法中正确的是
A．插排上的插孔与指示灯是串联关系
B．“跳闸”的原因一定是电路发生了断路
C．“跳闸”的原因一定是电路发生了短路
D．“跳闸”的原因可能是电路总功率过大
8．家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是
A．家庭中用电器的总功率过大
B．电灯开关中的两根导线相碰
C．保险丝的规格不合适，熔断电流太小
D．插头中的两根导线相碰
9．我国家庭电路的电压为 ，各家用电器彼此 联，如图中引起干路电流过大的原因是 。
10．小硕同学的爸爸买了一个“电热驱蚊器”，它是利用电流的热效应来工作的，当小军把“电热驱蚊器”的插头插入插座时，保险丝立即熔断了，可能是插头处发生了 ，为了安全用电，人们必须在 “火”或“零” 线上安装保险装置。
11．如图所示，在风洞实验室进行测试的电动汽车，如果以流动的空气为参照物，汽车是 ；在电动汽车充电的过程中，电路如果发生过载或短路，电路中的 会自动切断电路，确保安全。
12．家庭电路中，导线绝缘皮容易破损或老化裸露的导线相接触会发生 ，这时电路中的 （选填“漏电保护器”或“空气开关” 会自动断开保护电路。除此之外，电路中用电器 过大，也会导致电路中电流过大。
B •能力提升练
13．某家庭电路的部分情况如图所示，下列说法正确的是
A．电能表的读数是
B．保险盒中的保险丝电阻较小、熔点较高
C．若用空气开关代替保险丝，当空气开关自动断开时，一定是电路发生短路现象
D．电能表的转盘转得快，说明电流做功快，电路总功率大
14．下列现象或做法中，不会引起家庭电路空气开关“跳闸”的是
A．同时使用大功率用电器B．开关中的两个线头碰接
C．插座中的火线零线碰接D．正在工作的电器内进水
15．下列电路中，闭合所有开关后，保险丝在电流大于时会熔断，保险丝不会熔断的是
A．
B．
C．
D．
16．为了进一步优化居住环境，山西省大力实施“煤改电”工程。该工程实施前必须对家庭电路进行改造，下列改造措施不正确的是
A．另外铺设专线
B．把进户总开关中的保险丝换成熔点更高的材料
C．把进户铝线更换成粗的
D．把进户铝线更换成同样粗细的铜线
17．小明用如图所示电路做“探究熔丝熔断原因”的实验，闭合开关，灯正常发光，下列方法会使熔丝熔断的是
A．用一根导线接、间B．用一根导线接、间
C．用一根导线接、间D．用灯泡替代间导线
18．如图是林同学设计的家庭电路。下列说法正确的是
A．保险丝只在发生短路时切断电路
B．两孔插座的连接正确，三孔插座的连接错误
C．电灯开关断开时，人接触点不会触电
D．试电笔插入三孔插座的左孔，氖管发光
19．如图所示为小刚所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图。通电后发现不能正常工作。下面几个措施中可能引起危险的是
A．拆掉开关，两条导线连在一起
B．拆掉开关，两条导线连在一起
C．拆掉插座甲，两条导线连在一起
D．拆掉灯泡丙，两条导线连在一起
20．长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上、间和、间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是
A．保险丝的电阻比铜丝的大
B．通过保险丝的电流比铜丝的大
C．电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多
D．为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝
21．在家庭电路中：保险丝的主要成分是 （选填“铅锑合金”或“镍铬合金” ；电能表的铭牌上标注有“”的字样，其中“”的数据看不清楚，于是在电路中仅接通额定功率为的电水壶，正常工作后发现电能表转盘转动160转，则带“”部分数据应该为 ；如果电路中总功率过大， （选填“空气开关”或“漏电保护器” 会切断电路，起到保护电路的作用。
22．用试电笔辨别火线与零线时，在图中正确的握笔方法是 （选填“甲”或“乙” 。如图丙所示，当所有开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，像这种产生电流过大的原因是 （选填“总功率过大”或“发生短路” 。新建楼房的供电线路为避免这种情况，应安装 （选填“空气开关”或“漏电保护器” 。
23．为了防止电流过大将用电器烧坏，很多用电器都装有图甲所示的保险管。图乙和图丙分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同、长度相同，则 图保险丝的电阻大；在电流和通电时间相同时， 图保险丝更容易烧断。（均选填“乙”或“丙”
24．我国家庭电路的供电电压是 。家庭电路中造成电流过大熔断保险丝的原因除了火线、零线短路之外，还有一个原因是 过大；保险丝 （选填“能”或“不能” 由超导材料制成。
25．如图所示是的家庭电路，电路中安装了额定电流为的保险丝和漏电保护器（在图中虚线框内，未画出），电路中有一个用电器正在工作，其实际功率是。
（1）保险丝是利用电流的 效应工作的，保险丝应该选择电阻比较 （选填“大”或“小” ，熔点比较 （选填“高”或“低” 的材料制作；
（2）若此时有一人赤脚站在地上，不小心手接触了火线，假设人的电阻为，此时通过人体的电流是 ，保险丝 （选填“会”或“不会” 熔断，漏电保护器检测到通过、两处的电流 （选填“”“ ”或“” ，从而切断电路，保护人身安全。
参考答案
第十九章 生活用电
第2节 家庭电路中电流过大的原因
A ·基础过关练
1．【答案】
【解答】解：、漏电保护器一般在流入的电流与流出的电流不相等时才会自动跳闸，当人分别接触火线和零线时，不会跳闸，故错误；
、家庭电路中控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间，这样断开开关时，灯泡处才不会带电，故正确；
、试电笔接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光，所以使用试电笔能辨别零线和火线；试电笔接触地线和零线时，氖管都不发光，所以不能辨别地线和零线，故错误；
、同时使用多个大功率的用电器，容易造成电流过大，引发火灾，故错误。
故选：。
2．【答案】
【解答】解：
、保险丝的作用是在电路中的电流过大时切断电路，故错误；
、甲图中，闭合开关后，灯泡的两端被导线相连，发生了电源短路，则保险丝熔断，故错误；
、用铜丝或铁丝代替保险丝，当电路中的电流过大时，不能自动切断电路，起不到保险的作用，故错误；
、乙图中，全部开关闭合后，工作的用电器过多，使得电路的总功率过大，电路中的电流过大，会使导线起火燃烧，故正确。
故选：。
3．【答案】
【解答】解：、根据焦耳定律可知保险丝应由电阻大、熔点低的材料制成；故、错误，正确；
、铜丝的电阻率小、熔点高，用铜丝代替保险丝，不能在电流过大时，自动切断电路，故错误。
故选：。
4．【答案】
【解答】解：
、开关和所控制的灯串联，各家用电器和插座要并联，故错；
、使电路中电流过大的原因之一是用电器总功率过大，故正确；
、增加大功率用电器时，要更换导线，否则会因电流过大、烧坏绝缘皮而引起火灾，故错；
、使用测电笔时，手必须接触笔尾的金属体，笔尖接触电线，若氖管发光为火线，故错。
故选：。
5．【答案】
【解答】解：、保险丝若串联在零线上，当熔断时，用电器依然带电，此时还有发生触电的危险，故错误；
、由保险丝的作用可知，保险丝必须串联在火线上，在熔断时切断电源，对电路起到保护作用，故正确；
、铁丝的熔点高，在电流过大时不易熔断，故手头没有保险丝不能用铁丝代替保险丝，故错误；
、越粗的保险丝，在电流过大时不易熔断，故反而越不安全，故错误。
故选：。
6．【答案】
【解答】解：带有漏电保护器的总开关集成了空气开关和漏电保护器的功能，对电路起到短路、过载（用电器总功率过大）和漏电保护的作用。所以当有人触电、电路中出现短路、家用电器总功率过大时都会造成总开关出现“跳闸”现象。但试电笔笔尖接触火线，是为了辨别火线和零线，不会引起“跳闸”。
故选：。
7．【答案】
【解答】解：、插排上的插孔与指示灯是并联的，故错误；
、小明家将切割机插入插排，切割机工作时，家中的空气开关出现了“跳闸”现象，这说明电路中的电流过大，可能切割机的功率过大，也可能是电路发生了短路现象，故正确，错误。
故选：。
8．【答案】
【解答】解：、根据可得：，家庭电路中的电压是一定的，，所以用电器总功率过大，电路中的总电流就会过大，电流通过保险丝产生的热量就会过多，保险丝温度升高而熔断；
、拉线开关中两根导线的线头相碰，使电路闭合，用电器工作，不会使保险丝熔断；
、如果保险丝的熔断电流小于电路中的正常工作电流，电流通过保险丝产生的热量多，保险丝会熔断；
、插头中的两根导线线头相碰，电路中发生短路，导致电路中电流过大，熔断保险丝。
故选：。
9．【答案】220；并；用电器的总功率过大
【解答】解：我国家庭电路的电压是；
家庭电路中用电器是并联的，用电器工作时互不影响；
由图知，通过插座接入电路的多个用电器同时工作时，用电器消耗的总功率过大，会造成干路中的电流过大。
故答案为：220；并；用电器的总功率过大。
10．【答案】短路；火。
【解答】解：（1）由生活常识可知，“电热驱蚊器”的功率一般比较小，因此造成保险丝熔断的原因不会是因“电热驱蚊器”的功率过大；由“电热驱蚊器”插头插入插座时，保险丝立即熔断可知，是“电热驱蚊器”的插头处短路了。
（2）如果在火线和零线上各装一根保险丝，当零线上的保险丝熔断时，虽然也能够切断电路，但由于是切断的零线，但由于火线未被断开而故障线路仍旧带电，这在安全上来讲仍是一个很大的隐患。如果保险丝装在火线上，则发生故障时可以切断电路，使保险丝以下的线路不再带电，这样会更安全一些。
故答案为：短路；火。
11．【答案】运动的；保险丝熔断
【解答】解：在风洞实验室进行测试的电动汽车，如果以流动的空气为参照物，汽车与空气之间发生了位置的变化，则汽车是运动的；
电路发生过载或短路故障时，保险丝熔断会自动切断电路，从而起到保护作用。
故答案为：运动的；保险丝熔断。
12．【答案】短路；空气开关；总功率
【解答】解：裸露的导线相接触，会使零线和火线相连，发生短路现象，使得电路中的电流过大，空气开关会跳闸保护电路；
电路中用电器的总功率过大，根据可知，会导致电路中电流过大。
故答案为：短路；空气开关；总功率。
B·能力提升练
13．【答案】
【解答】解：、电能表的读数是，故错误；
、保险盒中的保险丝电阻较大、熔点较低，故错误；
、若用空气开关代替保险丝，当空气开关自动断开时，可能是电路发生短路现象，也可能是用电器的总功率过大，故错误；
、电能表的转盘转得快，相同时间内消耗的电能多，说明电流做功快，电路总功率大，故正确。
故选：。
14．【解答】解：
、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；故不符合题意；
、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；故符合题意；
、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；故不符合题意；
、正在工作的电器内进水，引起短路，会导致电流过大，会引起家庭电路中空气开关跳闸；故不符合题意。
故选：。
15．【答案】
【解答】解：保险丝在电流大于时会熔断，所在电路允许的最大功率；
、空调和热水器同时工作，电路中的总功率为，保险丝熔断；故不符合题意；
、220个节能灯同时工作，电路中的总功率为，保险丝会熔断；故不符合题意；
、图中空调被短路，整个电路短路，保险丝会熔断；故不符合题意；
、图中下方的节能灯被短路，只有一个节能灯与空调并联同时工作，电路中的总功率为，保险丝不会熔断；故符合题意；
故选：。
16．【答案】
【解答】解：
、实施“煤改电”工程时，家庭电路中电流会变大，需要铺设专线，故正确；
、把进户总开关中的保险丝换成熔点更高的材料，当电路中的电流过大时，保险丝能产生较多的热量，由于熔点高，保险丝不易熔断，无法起到保护电路的作用，故错误；
、把进户铝线更换成粗的，材料和长度相同，导线越粗，电阻越小，根据焦耳定律可知，当电流和时间相同时，电流通过粗导线的产生的热量少，故正确；
、把进户铝线更换成同样粗细的铜线，粗细、长度相同时，铜导线的电阻比铝导线的电阻小，当通过铜导线与铝导线的电流和通电时间相同时、根据焦耳定律可知，电流通过铜导线产生的热量少，故正确。
故选：。
17．【答案】
【解答】解：如图所示的电路，闭合开关，电路中熔丝与灯泡串联连入，且电灯正常发光；、间的熔丝不会熔断；
、、两个接线柱之间接入一根导线后，和原来作用效果相同，灯泡不会短路，保险丝不会熔断，故错误；
、、两个接线柱之间接入一根导线后，只有熔丝接入电路，会发生电源短路，再次闭合开关时，熔丝将会熔断，故正确；
、、两个接线柱之间接入一根导线后，和原来作用效果相同，灯泡不会短路，保险丝不会熔断，故错误；
、用灯泡替代间导线接入电路，相当于增大了电路的电阻，灯泡变暗，不会造成电流过大，保险丝不会熔断，故错误。
故选：。
18．【答案】
【解答】解：
、家庭电路发生短路或总功率过大时都会引起干路电流过大，保险丝熔断，故错误；
、据图可知，两孔插座的接法正确，三孔插座的左孔接的是地线，上孔接的是零线，接法错误，故正确；
、电灯开关断开时，图中点通过灯泡与火线连接，所以接触点会发生触电事故，故错误；
、三孔插座的左孔接的是地线，所以试电笔插入左孔，氖管不发光，故错误。
故选：。
19．【解答】解：、拆掉开关，两条导线连在一起，插座丁与插座甲串联，不会引起危险，不符合题意，故错。
、拆掉开关，两条导线连在一起，灯乙与插座甲串联，不会引起危险，不符合题意，故错；
、拆掉插座甲，两条导线连一起，闭合，灯乙组成通路，不会引起危险，不符合题意，故错；
、拆掉灯丙，两条导线连在一起，当开关闭合时，将发生短路，会因电路中电流过大，易引起火灾，符合题意，故正确；
故选：。
20．【答案】
【解答】解：、保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制作的，而铜丝的电阻率小、熔点高；保险丝和铜丝串联，通过它们的电流相同，通电时间也相同；保险丝的电阻大于铜丝的电阻，由可得，保险丝产生的热量多，且保险丝熔点低，故保险丝先熔断，从而起到保护电路的作用，故正确，错误；
、若换用铜线作保险丝，由于铜丝的熔点高，当电路中电流过大时不会熔断，无法保护电路，故正确。
故选：。
21．【答案】铅锑合金；2400；空气开关
【解答】解：家用保险丝是由电阻大、熔点低的铅锑合金制成；
额定功率为的电水壶，正常工作后消耗的电能为：；此时电能表转盘转动160转，则消耗的电能，电能表表盘转过的数目为：转转，即：带“”部分数据应该为2400；
用电器的总功率过大，根据可知，会造成家庭电路中的总电流过大，空气开关会自动断开，对电路起到保护作用。
故答案为：铅锑合金；2400；空气开关。
22．【答案】甲；总功率过大；空气开关。
【解答】解：（1）在使用试电笔时，手应接触笔尾的金属体，手不能与笔尖金属体接触，用笔尖接触导线，当测电笔的氖管发光，则说明接触的是火线，当氖管不亮时，说明接触的是零线，由图可知甲的握笔方法是正确的；
家庭电路中电流过大总共有2个原因：短路和总功率过大，图中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，电流会非常大；
对于空气开关是保护电路的，即当电路中电流过大时，空气开关会自动断开，对电路或用电器有保护的作用；而漏电保护器在某种程度上是为了保护人，即当电路中漏电时，漏电保护器会迅速切断电路，对人起到保护的作用；所以新建楼房的供电线路为避免这种情况，应安装空气开关。
故答案为：甲；总功率过大；空气开关。
23．【答案】丙；丙。
【解答】解：两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，越细的电阻越大，即丙保险丝的电阻大；当乙、丙两保险管通过相同的电流时，根据可知，丙保险丝的热功率大，相同时间内，根据可知，丙保险丝产生的热量多，温度更高，更容易熔断。
故答案为：丙；丙。
24．【答案】220；总功率；不能。
【解答】解：我国家庭电路的供电电压为；
家庭电路中造成电流过大熔断保险丝的原因除了火线、零线短路之外，还有一个原因是总功率过大；
当保险丝熔断后，不能用超导体代替，因为超导体的电阻为0，在电流过大时无法及时熔断来保护电路。
故答案为：220；总功率；不能。
25．【答案】（1）热；大；低；（2）0.05；不会；。
【解答】解：（1）电流通过导体时会产生热量的现象是电流的热效应；保险丝的作用是在电流异常升高到一定的高度的时候，自身熔断切断电路，从而起到保护电路安全运行的作用，因此保险丝是利用电流的热效应工作的，保险丝需用电阻较大、熔点较低材料制成。
根据公式可以知道，当电路中的电流过大时，保险丝中产生的热量会增多，达到保险丝的熔点，它就会自动切断电路，起到保险作用。
（2）已知人体电阻大约为，因并联电路中各支路两端的电压相等，等于电源电压，
所以，通过人体的电流：；
由可得，通过用电器的电流：；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过保险丝的电流：，
因人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流，保险丝不会熔断；
假如有人不慎触电时，火线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过零线，此时通过线路中、两点的电流不相等，且通过火线的电流大于通过零线的电流，即小于，此时漏电保护器会迅速切断电路，从而起到保护作用；
故答案为：（1）热；大；低；（2）0.05；不会；。
节能灯
洗衣机
热水器
空调