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初中人教版(2024)第1节 家庭电路综合训练题
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这是一份初中人教版(2024)第1节 家庭电路综合训练题,共26页。
1.如图所示为某家庭中接线板的使用情况,下列说法正确的是( )
A.符合使用规范B.可以正常使用
C.这是超负荷运行D.不会引起安全事故
2.某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲,乙两处应装开关和用电器。对该电路,下列说法正确的是( )
A.甲处应装用电器,乙处应装开关
B.保险丝能在有人触电时自动切断电路
C.当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大
D.电路正常工作时,用试电笔接触a点氖管会发光
3.如图甲、乙所示的两个电路中,开关闭合后,电线燃烧起来了,图甲产生的原因是用电器的总功率_________;图乙产生的原因是________。
4.夏天由于______可以改变物体的内能(选填“热传递”或“做功”),易使空气清新剂等气罐升温爆炸;用水作为冷却剂是因为水的______比较大的缘故;多个大功率用电器不能同时插在一个插座上,是因为这样会使______过大,造成电流过大,容易引起火灾。
5.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,___________(选填“可以”或“不可以”)用铜丝替代。
6.小雨妈妈在用微波炉、电磁炉、电饭锅做饭,当爸爸用遥控器打开空调时,_____(选填“空气开关”、“漏电保护器”)立刻切断电路,起到保护电路作用,电流过大的原因是_____。如图,闭合开关,电灯不亮,用试电笔接触D、E点时氖管均发光,F点时氖管不发光,该电路故障为_____。
知识点2 短路对家庭电路的影响
7.对于下列四个实验现象或操作描述完全正确的有( )
①甲图,说明气体流速越大的地方压强越小
②乙图,探究反射角与入射角大小关系时,多次改变入射角是为了减小实验误差
③丙图,带电的塑料棒靠近铝箔条,铝箔条被吸引,说明带电体可吸引轻小物体
④丁图,研究短路引起熔丝熔断实验,应再取一根导线接在BD两点间
A.①③④B.①②③C.①②④D.②③④
8.如图所示,关于家庭电路,下列说法错误的是( )
A.图甲中洗衣机插头上标着字母E的导线与洗衣机的金属外壳相连
B.图乙是空气开关,当家庭电路中电流过大时会“跳闸”
C.图丙是漏电保护器,会在插座被短路时迅速切断电流
D.图丁中试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电
9.星期天小天在家里正开着空调上网查用电方面的资料。
(1)测电笔可以测试导线是火线还是零线,如图所示,持笔方式正确的是______;
(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”,小天分析其原因可能是电热水壶插头内部______,也可能是家里电路中用电器______。
10.因为不安全用电引起的火灾事故时有发生。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 _____或电路中用电器 _____过大都会引发安全事故,除此之外线路连接处因为接触不良,也容易造成该处的电阻 _____(选填“变大”或“变小”)局部过热从而引发火灾。
11.如图所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,电线燃烧起来。分析产生现象的原因:
(1)甲电路中电线燃烧起来的原因是______使电路中电流过大;
(2)乙电路中电线燃烧起来的原因是______使电路中电流过大;
(3)若电路中接有保险丝,就能避免电线燃烧,电流过大时保险丝会自动熔断,是因为保险丝的熔点较______,其工作原理是利用电流的______效应。
知识点3 保险丝
12.如图,这是某家庭电路的一部分,其中甲、乙两处分别装有电灯或开关。对此电路,下列说法不正确的是( )
A.甲处应装开关,乙处应装电灯
B.火线上的保险丝应该改装到零线上
C.电路中使用的用电器增多时,通过保险丝的电流就增大
D.用试电笔接触三孔插座的左孔,氖管不发光
13.如图所示的家庭电路,下列说法正确的是( )
A.电路中的保险丝可以接在火线上,也可以接在零线上
B.灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C.将家中台灯的插头插入该两孔插座,台灯不会发光
D.如果发生短路,只要闭合开关电灯会发光
14.家庭电路中的保险丝是用铅锑合金制作的,保险丝要求( )
A.电阻比较大、熔点比较高B.电阻比较大、熔点比较低
C.电阻比较小、熔点比较高D.电阻比较小、熔点比较低
15.下列有关生活用电的说法中正确的是( )
A.家庭电路中用电器与插座是串联的
B.使用螺丝刀形状试电笔时,手指不能接触其顶部的金属帽
C.保险丝的作用是当电流过大时自动熔断,从而保护电路
D.电能表只准接在空气开关之后
16.家庭电路中的保险丝或空气开关的作用是( )
A.当开关误接用电器和零线之间时自动切断电路
B.当电路中电流过大时自动切断电路
C.当发生触电事故时自动切断电路
D.当用电器发生漏电时自动切断电路
[能力提升练]
17.如图所示是某家庭电路的部分连接情况,下列说法正确的是( )
A.图中的两根进户线分别为火线和地线
B.当电路中发生漏电时空气开关会起到保护作用
C.该家庭一共用电1234kW·h
D.该家庭同时工作的用电器的总功率不能超过4400W
18.如图甲所示是某户住宅配电系统方框图,图乙所示是其使用的电能表。下列说法正确的是( )
A.该户用电器的总功率不能超过2200W
B.空气开关①跳闸时,电路中一定发生了短路
C.更换电灯的灯泡时,应断开空气开关③
D.空调电流过大时,漏电保护器会迅速切断电流
19.如图所示为小珠家的厨房电路,闭合开关,电灯正常发光,在三孔插座上刚插上电磁炉的插头时,所有用电器都停止工作,拔出电磁炉的插头后,检查发现火线上的熔丝断了。下列说法正确的是( )
A.电灯和电磁炉之间是串联的地线
B.电路中的故障一定是电灯发生了短路
C.可以用铜丝代替熔丝使电路恢复供电
D.用试电笔检测三孔插座左右两孔,氖管均不发光
20.如图所示,是家庭电路中的四种家用电器(电饭煲、洗衣机、电冰箱、电风扇),下列说法中不正确的是( )
A.工作相同时间,其中产生热量最多的是电饭煲
B.家庭电路中这四种电器之间连接方式既有并联又有串联
C.为防止金属外壳带电对人造成伤害,金属外壳都应接地
D.四种电器同时工作引起空气开关跳闸,原因可能是其中某个电器短路
21.在空间站失重环境下,书写并非易事。2021年9月的“开学第一课”,如图所示,航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字。
(1)若用铅笔书写,飞溅的铅笔芯颗粒(石墨材料)导电性能极佳,进入电器会导致电路发生 _____故障;
(2)用毛笔书写过程时,墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为 _____。
22.如图所示,是小华家用电热水壶烧开水时的情景。
(1)小华用电水壶将水烧开时,不慎有水溅入旁边的插座里,造成_____路,使空气开关跳闸,所有用电器停止工作;
(2)质检部门检查发现,现在市场上有一些劣质插线板,其电源线线芯比合格产品要细很多,请根据所学知识解释使用这种插线板会存在什么隐患________?
23.如图是常用的一种插线板。小华在使用中发现:插线板上的指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供电压。根据上述现象可知指示灯和开关是_______的(选填“串联”或“并联”)。小华把电吹风的插头刚插入插孔,家庭电路中的低压断路器就马上跳闸断电了,极有可能是电吹风的内部出现了______(选填“开路”或“短路”)。
24.为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁,很多用电器都装有保险管,如图甲所示。乙、丙两图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,粗细不同,则两图中______保险丝的电阻大,当乙、丙两保险管通过电流时,______保险丝允许通过的电流更大。(均选填“乙图”或“丙图”)。
25.如图所示是洗衣机、空气开关和漏电保护器;
(1)如图甲中洗衣机的三脚电源插头标着E的导线应和用电器的______相连,家庭用电器之间______(选填“能”或“不能”)串联起来;
(2)如图乙是起保险作用的空气开关,它是为了防止由于______或______使家庭电路中电流过大导致的危险;
(3)如图丙是漏电保护器,它______(填“能”或“不能”)防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线(双线触电)而触电。
26.电饭煲是我们生活中常见的家用电器。
(1)电饭煲是利用电流的______(填“热”或“磁”)效应工作的,电饭煲与电冰箱之间是______联的;
(2)小陈在家里正开着空调上网查资料,当妈妈把电饭煲插头插进插座,空气开关立刻“跳闸”,小陈分析其原因可能是电饭煲发生______,也可能是家庭电路中用电器______;
(3)如图是小陈家里电饭煲的电路。已知家庭电路电压为220V,电热丝 R1的阻值为121Ω,电路处于加热档时功率为1400W,则电热丝R2的阻值为______Ω,电路处于保温档时功率为______W;
(4)小陈用电饭煲将1kg水从20℃加热到100℃需用 5min,该电饭煲的加热效率为______%。若电压降为198V,此电饭煲的加热功率降为______W;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(5)小陈关闭家中其他用电器,让该电饭煲单独工作30min,发现家中标有3000imp/(kW·h)的电能表指示灯闪烁900次,则消耗的电能为______kW·h,电饭煲加热时间和保温时间之比为______。
27.(1)请用笔画线,将图1中的开关和灯按照安全用电的原则接入家庭电路中,要求:S同时控制L1和L2,如果L1烧坏后L2能继续工作;________
(2)用试电笔测试家庭电路的电线,发现接触________(选填“火线”或“零线”)时,试电笔的氖管会发光;在图2所示的情境中,使用试电笔方法正确的是图________;
(3)下列情况会造成家庭电路中的“空气开关”自动“跳闸”的是________。
A.开关接触不良B.灯泡灯丝断了 C.电压偏低 D.双孔插座中的两个线头相碰
[高频考题实战练]
28.(2020·湖北十堰·中考真题)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”)会跳闸保护电路。除此之外,电路中用电器_____过大,也会导致电路中电流过大。
29.(2021·贵州黔西·中考真题)暑假的下午,小红的妈妈在用电饭锅煮饭,小红看着电视节目。当他用遥控器将待机的空调开机时,家里的空气开关“跳闸”了,则“跳闸”的原因是同时工作的用电器______过大,根据家里空气开关上的铭牌,如图所示,小红建议爸爸妈妈应该更换______大一些的空气开关。
第2节 家庭电路中电流过大的原因
[基础达标练]
知识点1 用电器的总功率对家庭电路的影响
1.如图所示为某家庭中接线板的使用情况,下列说法正确的是( )
A.符合使用规范B.可以正常使用
C.这是超负荷运行D.不会引起安全事故
【答案】C
【解析】多个用电器共用一个接线板,可能使电路总功率过大,电流过大,超过电路的允许负载,容易引起火灾,是不符合用电规范的,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲,乙两处应装开关和用电器。对该电路,下列说法正确的是( )
A.甲处应装用电器,乙处应装开关
B.保险丝能在有人触电时自动切断电路
C.当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大
D.电路正常工作时,用试电笔接触a点氖管会发光
【答案】C
【解析】A.开关要接在火线与用电器之间,甲处为开关、乙处为用电器,故A错误;
B.保险丝能在电路中电流过大时自动切断电路;人触电时,漏电保护器跳闸,故B错误;
C.电源电压一定,由P=UI可知,当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大,故C正确;
D.电路正常工作时,用试电笔接触a点,由于a点连接零线,氖管不会发光,故D错误。
故选C。
3.如图甲、乙所示的两个电路中,开关闭合后,电线燃烧起来了,图甲产生的原因是用电器的总功率_________;图乙产生的原因是________。
【答案】 过大 短路
【解析】[1]由图甲可知,甲图中同时工作的用电器太多,将导致电路中的总功率过大,产生的热量较多,所以电线燃烧起来了。
[2]由乙图可知,乙图中导线与用电器并联,导致短路,电路中电流太大,产生的热量较多,所以电线燃烧起来了。
4.夏天由于______可以改变物体的内能(选填“热传递”或“做功”),易使空气清新剂等气罐升温爆炸;用水作为冷却剂是因为水的______比较大的缘故;多个大功率用电器不能同时插在一个插座上,是因为这样会使______过大,造成电流过大,容易引起火灾。
【答案】 热传递 比热容 总功率
【解析】[1]夏天空气清新剂等压缩气罐在高温环境下,会从周围吸收热量,导致其温度升高,是通过热传递改变物体的内能。
[2]水的比热容比较大,质量相同的水与其他物质相比,在升高相同的温度时,水需要吸收更多的热量,所以热机通常用水来作为冷却剂。
[3]多个大功率用电器不能同时插在一个插座上,因为这样会使总功率过大,干路中电流过大,容易引起火灾。
5.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,___________(选填“可以”或“不可以”)用铜丝替代。
【答案】 总功率 不能 不可以
【解析】[1]家庭电路中电流过大的原因有两个:短路和总功率过大。当火线、零线短路时保险丝会熔断,除此之外,当电路总功率过大时,保险丝也会熔断。
[2]保险丝采用电阻率大、熔点低的合金制成的,而超导体的电阻为0,不能用来制作保险丝。
[3]当保险丝熔断后,不能用铜丝、铁丝代替,因为铜丝、铁丝的电阻小,熔点高,在电流过大时无法及时熔断来保护电路。
6.小雨妈妈在用微波炉、电磁炉、电饭锅做饭,当爸爸用遥控器打开空调时,_____(选填“空气开关”、“漏电保护器”)立刻切断电路,起到保护电路作用,电流过大的原因是_____。如图,闭合开关,电灯不亮,用试电笔接触D、E点时氖管均发光,F点时氖管不发光,该电路故障为_____。
【答案】 空气开关 电路总功率过大 EF断路
【解析】[1][2]在家庭电路中,微波炉、电磁炉、电饭锅、空调都是大功率的用电器,小雨妈妈在用微波炉、电磁炉、电饭锅做饭,当爸爸用遥控器打开空调时,由于此时用电器的总功率过大,根据可知,此时干路中的电流过大,空气开关会断开电路。
[3]图中闭合开关,电灯不亮,电路出现了断路故障;用试电笔接触D点、E点时氖管发光,说明D、E和火线之间是接通的;接触F点时氖管不发光,说明F与火线之间是断开的,所以故障是EF断路。
知识点2 短路对家庭电路的影响
7.对于下列四个实验现象或操作描述完全正确的有( )
①甲图,说明气体流速越大的地方压强越小
②乙图,探究反射角与入射角大小关系时,多次改变入射角是为了减小实验误差
③丙图,带电的塑料棒靠近铝箔条,铝箔条被吸引,说明带电体可吸引轻小物体
④丁图,研究短路引起熔丝熔断实验,应再取一根导线接在BD两点间
A.①③④B.①②③C.①②④D.②③④
【答案】A
【解析】①在两张纸的中间向下吹气,两纸中间的空气流速大,压强小;而两纸的外侧空气流速小,压强大,两纸受到向内的压力差,所以两张纸将向中间靠拢,故①正确;
②探究光的反射规律,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,是为了寻找普遍规律,故②错误;
③塑料棒带电,能够使不带电的铝箔条旋转,说明带电体能够吸引轻小物体,故③正确;
④研究短路引起熔丝熔断实验,应该将灯泡短路,在BD之间接一根导线可以将灯泡短路导致电流过大,故④正确。
综上分析,正确的有①③④,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.如图所示,关于家庭电路,下列说法错误的是( )
A.图甲中洗衣机插头上标着字母E的导线与洗衣机的金属外壳相连
B.图乙是空气开关,当家庭电路中电流过大时会“跳闸”
C.图丙是漏电保护器,会在插座被短路时迅速切断电流
D.图丁中试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电
【答案】C
【解析】A.三脚插头的头上标着字母E的导线与用电器的金属外壳相连,使用中与地线相接,避免因金属外壳漏电而引发的触电,故A正确,A不符合题意;
B.家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起家庭电路电流过大,空气开关跳闸,故B正确,B不符合题意;
C.漏电保护器,是电路中发生漏电问题,通过保护器中火线和零线中电流不相等,从而切断电源保护电路,插座被短路时,火线和零线中电流虽然变大,但仍然相等,故漏电保护器不会工作,故C错误,C符合题意;
D.使用测电笔辨别火线时,必须用手触碰到测电笔尾端的金属部分,当测电笔接触火线时,电流经过测电笔、人体,大地形成回路,有电流流过,使氖管发光,以此来辨别火线和零线,符合安全用电的要求,故D正确,D不符合题意。
故选C。
9.星期天小天在家里正开着空调上网查用电方面的资料。
(1)测电笔可以测试导线是火线还是零线,如图所示,持笔方式正确的是______;
(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”,小天分析其原因可能是电热水壶插头内部______,也可能是家里电路中用电器______。
【答案】甲 短路 总功率过大
【解析】(1)[1]用测电笔来辨别火线与零线时,笔尖接触要检测的导线,手指应接触笔尾金属体,故甲正确。
(2)[2][3]空气开关立刻“跳闸”,说明电路中的电流过大,电流过大的原因有电热水壶插头内部可能发生短路,或接入电热水壶后使得电路中用电器的总功率过大,造成干路电流过大。
10.因为不安全用电引起的火灾事故时有发生。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 _____或电路中用电器 _____过大都会引发安全事故,除此之外线路连接处因为接触不良,也容易造成该处的电阻 _____(选填“变大”或“变小”)局部过热从而引发火灾。
【答案】短路 总功率 变大
【解析】[1][2]引起家庭电路中电流过大的原因,一是短路,二是过载,即用电器总功率过大,这些都可能造成电流过大引发安全事故。
[3]在家庭电路中,导线连接处因接触不良,横截面积变小,电阻变大,导线连接处与导线串联在电路中,通过的电流、通电时间相等;由Q=I2Rt可知,连接处电流产生的热量较多,往往比别处更容易发热,引起火灾。
11.如图所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,电线燃烧起来。分析产生现象的原因:
(1)甲电路中电线燃烧起来的原因是______使电路中电流过大;
(2)乙电路中电线燃烧起来的原因是______使电路中电流过大;
(3)若电路中接有保险丝,就能避免电线燃烧,电流过大时保险丝会自动熔断,是因为保险丝的熔点较______,其工作原理是利用电流的______效应。
【答案】 用电器的总功率过大 短路 低 热
【解析】(1)[1]甲图中同时工作的用电器太多,特别是有一个大功率用电器电炉,故电路中的总功率过大(过载),根据,U一定时,P越大,I越大,当电流过大时,根据焦耳定律,在电阻和通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量越多,故导致导线燃烧。
(2)[2]乙图中是导线和用电器并联,使电路形成短路,导致电流过大,使导线燃烧。
(3)[3][4]保险丝的作用是在电流异常升高到一定的高度的时候,自身产生热量过多,温度升高熔断切断电路,从而起到保护电路安全运行的作用,因此保险丝的熔点较低,其工作原理是利用电流的热效应。
知识点3 保险丝
12.如图,这是某家庭电路的一部分,其中甲、乙两处分别装有电灯或开关。对此电路,下列说法不正确的是( )
A.甲处应装开关,乙处应装电灯
B.火线上的保险丝应该改装到零线上
C.电路中使用的用电器增多时,通过保险丝的电流就增大
D.用试电笔接触三孔插座的左孔,氖管不发光
【答案】B
【解析】A.为了保证开关断开后,没有电流经过用电器,开关需要接在火线和用电器之间,故甲接开关,乙接电灯,故A正确,不符合题意;
B.火线上的保险丝不能改装到零线上,保险丝断开后,若接触到火线,仍然有电流经过,会发生触电事故,故B错误,符合题意;
C.电路中使用的用电器增多时,总功率过大,电源电压不变,故通过保险丝的电流就增大,故C正确,不符合题意;
D.用试电笔接触三孔插座的左孔,左孔连接的是零线,故氖管不发光,故D正确,不符合题意。
故选B。
13.如图所示的家庭电路,下列说法正确的是( )
A.电路中的保险丝可以接在火线上,也可以接在零线上
B.灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C.将家中台灯的插头插入该两孔插座,台灯不会发光
D.如果发生短路,只要闭合开关电灯会发光
【答案】C
【解析】A.电路中的保险丝应接在火线上,若接在零线上,当保险丝熔断后,虽然用电器不工作了,但此时用电器仍与火线相连,当人接触用电器时有可能发生触电事故,故A错误;
B.在家庭电路中,开关应该接在火线和灯泡之间,此时开关在灯泡和零线之间,若断开开关,灯口上仍然带电,容易发生触电事故,故B错误;
C.如图可知,该插座接与地线和零线连接,地线和零线之间电压为0,此时台灯的插头插入该两孔插座,根据,没有电流流过灯泡,台灯不会发光,故C正确;
D.如果发生短路,电路中电流过大,保险丝会熔断,断开电路,灯泡不会发光,故D错误。
故选C。
14.家庭电路中的保险丝是用铅锑合金制作的,保险丝要求( )
A.电阻比较大、熔点比较高B.电阻比较大、熔点比较低
C.电阻比较小、熔点比较高D.电阻比较小、熔点比较低
【答案】B
【解析】保险丝通常安装在火线上,它是由电阻大、熔点低的铅锑合金制成的;当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
15.下列有关生活用电的说法中正确的是( )
A.家庭电路中用电器与插座是串联的
B.使用螺丝刀形状试电笔时,手指不能接触其顶部的金属帽
C.保险丝的作用是当电流过大时自动熔断,从而保护电路
D.电能表只准接在空气开关之后
【答案】C
【解析】A.家庭电路中各用电器是并联的,插座就是插接其他用电器的,所以用电器应与插座并联,故A错误;
B.使用试电笔时,如果手指碰不到其顶部的金属帽,氖管就不会发光,测电笔无法正常工作,故B错误;
C.保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用,故C正确;
D.据家庭电路的构成可知,家庭中的电能表应该安装在空气开关前面,故D错误。
故选C。
16.家庭电路中的保险丝或空气开关的作用是( )
A.当开关误接用电器和零线之间时自动切断电路
B.当电路中电流过大时自动切断电路
C.当发生触电事故时自动切断电路
D.当用电器发生漏电时自动切断电路
【答案】B
【解析】保险丝或空气开关在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时,保险丝或空气开关自动切断电路,从而起到保护电路的作用;造成电流过大的原因有两个:短路和用电器的总功率过大。
A.当开关误接用电器和零线之间时,闭合开关,电路是通路,保险丝或空气开关不会断开电路,故A错误;
B.保险丝或空气开关在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时,保险丝或空气开关自动切断电路,故B正确;
CD.当发生触电事故、用电器发生漏电时,不会引起电路中的电流过大,保险丝或空气开关不会断开电路,故CD错误。
故选B。
[能力提升练]
17.如图所示是某家庭电路的部分连接情况,下列说法正确的是( )
A.图中的两根进户线分别为火线和地线
B.当电路中发生漏电时空气开关会起到保护作用
C.该家庭一共用电1234kW·h
D.该家庭同时工作的用电器的总功率不能超过4400W
【答案】D
【解析】A、进户线是由火线和零线组成,故A错误;
B、电路中电流过大时,空气开关会断开,保护电路;漏电发生触电事故时空气开关不会断开,故B错误;
C、电能表读数为123.4kW·h,表示该家庭一共用电123.4kW·h,故C错误;
D、10(20)A中,20A为平时工作允许通过的最大电流,该家庭同时工作的用电器的最大总功率为
P=UI=220V×20A=4400W
故D正确。
故选D。
18.如图甲所示是某户住宅配电系统方框图,图乙所示是其使用的电能表。下列说法正确的是( )
A.该户用电器的总功率不能超过2200W
B.空气开关①跳闸时,电路中一定发生了短路
C.更换电灯的灯泡时,应断开空气开关③
D.空调电流过大时,漏电保护器会迅速切断电流
【答案】C
【解析】A.20A为平时工作允许通过的最大电流,该家庭同时工作的用电器的最大总功率
P=UI=220V×20A=4400W
故A错误;
B.空气开关“跳闸”的原因是干路中的电流过大,可能是电路发生短路引起的,也可能是总功率过大引起的,故B错误;
C.更换灯泡时,应先断开控制灯泡的空气开关③,防止发生触电事故,故C正确;
D.漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故D错误。
故选C。
19.如图所示为小珠家的厨房电路,闭合开关,电灯正常发光,在三孔插座上刚插上电磁炉的插头时,所有用电器都停止工作,拔出电磁炉的插头后,检查发现火线上的熔丝断了。下列说法正确的是( )
A.电灯和电磁炉之间是串联的地线
B.电路中的故障一定是电灯发生了短路
C.可以用铜丝代替熔丝使电路恢复供电
D.用试电笔检测三孔插座左右两孔,氖管均不发光
【答案】D
【解析】A.电灯和电磁炉工作时互不影响,是并联的,故A错误;
B.由题意可知,闭合开关S时,电灯正常发光,说明电路正常;在三孔插座上刚插上电磁炉的插头时,所有用电器都停止工作,且火线断路,说明是电磁炉的插头短路或电路总功率过大造成家庭电路断路的,故B错误;
C.当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝,由于铜的熔点高,不易熔化,起不到保护作用,故C错误;
D.由于火线上的熔丝断了,所以用试电笔检测三孔插座左右的两个孔,氖管都不发光,故D正确。
故选D。
20.如图所示,是家庭电路中的四种家用电器(电饭煲、洗衣机、电冰箱、电风扇),下列说法中不正确的是( )
A.工作相同时间,其中产生热量最多的是电饭煲
B.家庭电路中这四种电器之间连接方式既有并联又有串联
C.为防止金属外壳带电对人造成伤害,金属外壳都应接地
D.四种电器同时工作引起空气开关跳闸,原因可能是其中某个电器短路
【答案】B
【解析】A.电饭煲工作时,电能转为内能;洗衣机、电冰箱、电风扇工作时,电能主要转化机械能,少部分电能转化为内能,所以工作相同时间产生热量最多的是电饭锅,故A正确,不符合题意;
B.由生活经验可知,家庭电路中各用电器之间互不影响,所以它们是并联的,故B错误,符合题意;
C.带有金属外壳的家用电器都使用三孔插座,是由于这些用电器的外壳是金属,金属是导体,当用电器漏电时,会使外壳带电,若接上地线,电流就通过地线,流入大地,而防止了触电事故的发生,故C正确,不符合题意;
D.四种电器同时工作引起空气开关跳闸,此时电路中的电流过大,其原因可能是其中某个电器短路,也可能是用电器的总功率过大,故D正确,不符合题意。
故选B。
21.在空间站失重环境下,书写并非易事。2021年9月的“开学第一课”,如图所示,航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字。
(1)若用铅笔书写,飞溅的铅笔芯颗粒(石墨材料)导电性能极佳,进入电器会导致电路发生 _____故障;
(2)用毛笔书写过程时,墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为 _____。
【答案】短路 分子间有引力
【解析】(1)[1]铅笔芯颗粒(石墨材料)导电性能极佳,进入电器会导致导线直接接在电源正负两极上,使电路发生短路故障。
(2)[2]空间站书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为分子之间存在着相互作用的引力,使墨汁和毛笔相互吸引。
22.如图所示,是小华家用电热水壶烧开水时的情景。
(1)小华用电水壶将水烧开时,不慎有水溅入旁边的插座里,造成_____路,使空气开关跳闸,所有用电器停止工作;
(2)质检部门检查发现,现在市场上有一些劣质插线板,其电源线线芯比合格产品要细很多,请根据所学知识解释使用这种插线板会存在什么隐患________?
【答案】 短 见解析
【解析】(1)[1]若不慎有水溅入旁边的插座里,会造成短路,电路电流过大,使空气开关跳闸,所有用电器停止工作。
(2)[2]在材料和长度一定时,伪劣电热器的电源线的芯线一般比合格产品的细,横截面积越小,电阻越大;在电流和通电时间一定时,电阻越大,电流产生的热量越多,越存在安全隐患。
23.如图是常用的一种插线板。小华在使用中发现:插线板上的指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供电压。根据上述现象可知指示灯和开关是_______的(选填“串联”或“并联”)。小华把电吹风的插头刚插入插孔,家庭电路中的低压断路器就马上跳闸断电了,极有可能是电吹风的内部出现了______(选填“开路”或“短路”)。
【答案】串联 短路
【解析】[1]指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供电压;说明开关与指示灯是串联的,若是并联会造成电源短路。
[2]当电路中发生短路或用电器总功率过大导致电流过大时,低压断路器会自动断开,切断电路,而断路是不会造成“跳闸”的。
24.为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁,很多用电器都装有保险管,如图甲所示。乙、丙两图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,粗细不同,则两图中______保险丝的电阻大,当乙、丙两保险管通过电流时,______保险丝允许通过的电流更大。(均选填“乙图”或“丙图”)。
【答案】丙图 乙图
【解析】[1]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。
[2]当乙、丙两保险管通过相同的电流时,根据可知,乙保险丝横截面积大,电阻小,其热功率小,相同时间内,根据可知,乙保险丝产生的热量少,温度更低,所以乙图保险丝允许通过的电流更大。
25.如图所示是洗衣机、空气开关和漏电保护器;
(1)如图甲中洗衣机的三脚电源插头标着E的导线应和用电器的______相连,家庭用电器之间______(选填“能”或“不能”)串联起来;
(2)如图乙是起保险作用的空气开关,它是为了防止由于______或______使家庭电路中电流过大导致的危险;
(3)如图丙是漏电保护器,它______(填“能”或“不能”)防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线(双线触电)而触电。
【答案】外壳 不能 短路 功率过大 不能
【解析】(1)[1]洗衣机的三脚插头标着E的导线和用电器外壳相连,当三脚插头插入三孔插座时,三脚插头标着E的导线与三孔插座的地线相连,使金属外壳与大地相连通,这样若用电器的金属外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止触电事故的发生。
[2]家庭用电器之间互不影响,独立工作,它们是并联的。
(2)[3][4]家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起空气开关跳闸。
(3)[5]当站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线时(双线触电),流过火线与零线的电流相等,漏电保护器不会切断电路,即不能防止触电。
26.电饭煲是我们生活中常见的家用电器。
(1)电饭煲是利用电流的______(填“热”或“磁”)效应工作的,电饭煲与电冰箱之间是______联的;
(2)小陈在家里正开着空调上网查资料,当妈妈把电饭煲插头插进插座,空气开关立刻“跳闸”,小陈分析其原因可能是电饭煲发生______,也可能是家庭电路中用电器______;
(3)如图是小陈家里电饭煲的电路。已知家庭电路电压为220V,电热丝 R1的阻值为121Ω,电路处于加热档时功率为1400W,则电热丝R2的阻值为______Ω,电路处于保温档时功率为______W;
(4)小陈用电饭煲将1kg水从20℃加热到100℃需用 5min,该电饭煲的加热效率为______%。若电压降为198V,此电饭煲的加热功率降为______W;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(5)小陈关闭家中其他用电器,让该电饭煲单独工作30min,发现家中标有3000imp/(kW·h)的电能表指示灯闪烁900次,则消耗的电能为______kW·h,电饭煲加热时间和保温时间之比为______。
【答案】热 并 短路 总功率过大 48.4 400 80 1134 0.3 1∶4
【解析】(1)[1][2]电饭煲主要是利用了电流的热效应进行工作的;电饭煲与电冰箱之间可以独立工作,互不影响,所以它们是并联的。
(2)[3][4]电流过大会导致空气开关“跳闸”,电流过大的原因有:①电饭煲插头内部发生短路;②接入电饭煲后使得电路中用电器的总功率过大,造成干路电流过大。
(3)[5][6]只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时为保温挡,保温挡的功率为
闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电路的总功率最大,为高温挡,则R2的电功率为
P2=P-P1=1400W-400W=1000W
R2的阻值为
(4)[7]水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
由可知,电饭煲工作5min消耗的电能
W=Pt=1400W×5×60s=4.2×105J
电饭煲的加热效率
[8]若电压降为198V,R1的实际功率
R2的实际功率
电饭煲的实际加热功率
P实=P1'+P2′=324W+810W=1134W
(5)[9]3000imp/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能,电能表指示灯闪烁3000次,则电能表指示灯闪烁900次,电饭煲消耗的电能
[10]电饭煲正常工作的总时间
t′=30min=1800s
设加热时间为t1,则保温时间为
t2=t'-t1=1800s-t1
整个过程电饭煲消耗的电能
P加热t1+P保温(1800s-t1)=1.08×106J
即
1400W×t1+400W×(1800s-t1)=1.08×106J
解得t1=360s,则
t2=1800s-t1=1800s-360s=1440s
所以加热、保温时间之比
t1∶t2=360s∶1440s=1∶4
27.(1)请用笔画线,将图1中的开关和灯按照安全用电的原则接入家庭电路中,要求:S同时控制L1和L2,如果L1烧坏后L2能继续工作;________
(2)用试电笔测试家庭电路的电线,发现接触________(选填“火线”或“零线”)时,试电笔的氖管会发光;在图2所示的情境中,使用试电笔方法正确的是图________;
(3)下列情况会造成家庭电路中的“空气开关”自动“跳闸”的是________。
A.开关接触不良
B.灯泡灯丝断了
C.电压偏低
D.双孔插座中的两个线头相碰
【答案】 火线 甲 D
【解析】(1)[1]根据题意,两灯相互不影响应并联,为防止断开开关灯泡仍带电,引起触电事故,开关应串联在火线与用电器之间,如图所示:
(2)[2][3]火线与大地之间的电压为220V,零线与大地之间的电压为0,当试电笔与火线相接触,人手接触尾端的金属体时,可以通过人体与氖泡、大地形成一个回路,氖泡能发光,如果是零线因为没有电压就没有电流,则氖泡不能发光。而图2乙的使用方法人手直接接触笔尖的金属体,相当于在站在大地上直接接触火线,会导致触电事故。故在图2所示的情境中,使用试电笔方法正确的是图甲。
(3)[4]空气开关跳闸是因为电流过大引起的。
A.开关接触不良,电路中会出现断路,干路上的电流变小,故A不符合题意;
B.灯泡灯丝断了,电路中会出现断路,干路上的电流变小,故B不符合题意;
C.电压偏低,根据欧姆定律,在用电器使用情况不变的条件下,干路上的电流变小,故C不符合题意;
D.双孔插座中的两个线头相碰即形成短路,电路中总电阻很小,根据欧姆定律,干路上电流很大,故D符合题意。
故选D。
[高频考题实战练]
28.(2020·湖北十堰·中考真题)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”)会跳闸保护电路。除此之外,电路中用电器_____过大,也会导致电路中电流过大。
【答案】 短路 空气开关 功率
【解析】[1] 导线绝缘皮容易破损或老化,裸露的导线相接触导致零线和火线直接接触而导致短路的现象。
[2]电路发生短路时,当电路中的电流过大,空气开关自动断开,起到保护电路的作用。
[3]由公式P=UI可知,电路中同时使用的用电器总功率过大时,也会导致电路中电流过大。
29.(2021·贵州黔西·中考真题)暑假的下午,小红的妈妈在用电饭锅煮饭,小红看着电视节目。当他用遥控器将待机的空调开机时,家里的空气开关“跳闸”了,则“跳闸”的原因是同时工作的用电器______过大,根据家里空气开关上的铭牌,如图所示,小红建议爸爸妈妈应该更换______大一些的空气开关。
【答案】 总功率 最大工作电流
【解析】[1]电路出现短路或电路中用电器的总功率过大会导致空气开关跳闸。电路的总功率等于各用电器的功率之和,在家里用电饭锅煮饭、看着电视, 又用遥控器将待机的空调开机时,家里的空气开关“跳闸”了,由于空调处于待机状态,所以不可能是短路,故引起家里的空气开关跳闸的原因是用电器的总功率过大。
[2]由P=UI可知,电源电压一定,用电器的总功率过大,干路上的总电流过大,超过空气开关的最大工作电流,导致空气开关跳闸,因此应该更换最大工作电流大一些的空气开关。
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