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物理九年级全册第1节 家庭电路精练
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这是一份物理九年级全册第1节 家庭电路精练，共10页。试卷主要包含了短路对家庭电路的影响，保险丝的作用等内容，欢迎下载使用。
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
1．在家庭电路中，各用电器之间是_______（选填“串联”或“并联”）连接的；如果同时使用多个大功率用电器，很容易造成导线中_______过大而引起火灾，所以我们要树立安全用电的意识。
【答案】并联，电流。
【详解】家庭电路中的用电器在工作时互不影响，所以是并联的关系。
如果同时使用多个大功率用电器，用电器总功率过大，根据公式P=UI，家庭电路电压U=220V一定，所以用电功率P越大，电流I就会非常大，容易发生火灾。
2．家庭电路中，电灯与插座属于_____联。小明家新买了一台空调，刚接入插座，家里的空气开关跳闸，这是因为使用空调，使电路的_____过大，根据公式P=UI，在_____一定时，电路中的____过大，会造成电路中的总电流________，导致空气开关跳闸。
【答案】并，总功率，电压，电流，变大。
【详解】插座是用来连接用电器的，在家庭电路中各用电器并联，因此，电灯与插座之间是并联的。家庭电路的电压一定，接入空调后，电路中的总功率过大，由公式P=UI可知，在家庭电路电压一定时，将导致电路中的电流过大，造成电路中的总电流变大，致使家里的空气开关自动断开。
3．炎热的夏夜，家中的空调凉爽了整个客厅，小明正在台灯下做作业，与此同时，洗衣机正在洗刚换下的衣服，妈妈在用烤箱做蛋糕……家中所有用电器突然停止工作，则造成断电的原因可能是（ ）
A．烤箱内部电路发生开路 B．家中用电器的总功率过大
C．台灯的开关发生了短路 D．洗衣机的供电电压不足
【答案】B
【详解】根据题意可知，小明正在台灯下做作业，与此同时，洗衣机正在洗刚换下的衣服，妈妈在用烤箱做蛋糕……家中所有用电器突然停止工作，这说明电路断路，原因是电路中的电流过大，可能是总功率过大或电路发生短路；烤箱内部电路发生开路、洗衣机的供电电压不足、台灯的开关发生了短路（即台灯始终连入了电路中）不会引起电路中电流过大，家中用电器的总功率过大会引起电路中的电流过大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4．某学校电能表的额定电流是25 A，学校里已经装了40W电灯50盏，60W电灯20盏，想要再装些电灯，至多可以再装多少盏40W的电灯？
【答案】57盏。
【详解】某学校电能表的额定电流是25 A，它所能接的用电器的总功率
P表=220V×25 A=5500W
学校里已经装的灯泡的总功率是 P灯=40W×50+60W×20=3200W
还可以装的灯泡的功率是 P= P表- P灯=5500W-3200w=2300W
可以再装40W的电灯的数目是
n=P/P0=2300W/40W=57.5
答：至多可以再装57盏40W的电灯。
【点睛】本试题考查的是电能表的规格和使用。所接的用电器的最大功率不能超过电能表的最多功率．
二、短路对家庭电路的影响
5．家庭电路中，除了总功率过大，还有哪些因素会对电路有重大的影响呢？有什么危害？
答：______；家庭电路若发生短路，电路中的______非常大，会产生大量的______，使导线的温度急剧升高，很容易造成______。
【答案】短路，电流，热，火灾。
【详解】家庭电路的电压一定，根据I=U/R知，当电路出现短路时，电路中的电阻变小，电流会变大。当电路中的电流非常大时，据Q=I2Rt知，电路中产生的热量会非常大，导致线路温度急剧升高，引发火灾。
6．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_______；图乙产生的原因是________。
【答案】用电器的总功率过大，短路。
【详解】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。
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。
7．某电能表标有“220V 10（20A）”的字样。家中正在使用着一台1000W的空调、两盏22W的节能灯。此时需要再用一个18W的台灯，可每当台灯的插头插进插座时，台灯不亮，空气开关就“跳闸”，发生这种现象的原因可能是（ ）
A．节能灯断路 B．用电器总功率过大
C．插头或台灯短路 D．空调的额定功率突然增大
【答案】C
【详解】由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为
P=UI=220V×20A=4400W
而家中使用的用电器的总功率为
P总=1000W+2×22W+18W=1062W
远小于电能表的最大功率；故空气开关跳闸不是因为功率过大，而是由于短路引起；当台灯的插头插进插座时，空气开关就“跳闸”，则说明是由于插头或台灯短路。
故选C。
三、保险丝的作用
8．保险丝：电路符号：
①材料：保险丝是由电阻率大、______低的铅锑合金制成的；原因：保险丝电阻较大，根据Q=I2Rt知，在电流与通电时间一定时，产生的热量更多，更容易熔断。
②保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越______；
③选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的______工作电流；
④连接：保险丝应______在家庭电路的干路上，且一般只接在______上；
⑤注意事项：不能用______的保险丝或______、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断；
电能表、闸刀开关和保险丝在家庭电路干路上的连接顺序是：______。
【答案】①熔点；②大；③最大正常；④串联，火线；⑤较粗，铁丝；电能表、闸刀开关、保险丝。
【详解】①材料：保险丝通常安装在火线上，它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。
②保险丝规格：险丝越粗，电阻越小，它的额定电流越大。
③选择：选用保险丝的原则是保险丝的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流。
④连接：保险丝应串联在家庭电路的干路上，通常安装在火线上。
⑤注意事项：不能用较粗的保险丝，因为电阻较小，也不能用铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断，不符合安全用电标准。
进户线进入用户，首先经过电能表，然后再接闸刀开关，防止偷电；保险丝一定接在闸刀开关后面，方便更换保险丝；电能表、总开关、保险丝的顺序不能颠倒。
9．如图所示电路中，开关闭合后，是由于_____使电路中电流过大，而导致金属导线发热引燃了外面的绝缘皮，所以要在_____（选填“火线”或“零线”）上安装保险丝，以保证电路安全。相同条件下，细保险丝比粗保险丝更容易熔断，是因为细保险丝的_____比粗保险丝大，产生热量更多。
【答案】总功率过大，火线，电阻。
【详解】根据P=UI有I=U/R可知，在家庭电路中电压一定时，电功率越大，电流就越大，而导致金属导线发热引燃了外面的绝缘皮；为了安全，要在火线上安装保险丝，当保险丝熔断时，用电器是不带电的，以保证电路安全。
根据影响电阻大小的因素，相同条件下，细保险丝比粗保险丝电阻大，根据Q=I2Rt知，相同时间细保险丝比粗保险丝产生热量更多，更容易熔断。
10．如图所示是安装了空气开关和漏电保护器的住宅内配电系统，它们都是安全用电的小卫士。用测电笔辨别火线和零线时，测电笔与人体之间的连接方式是_____联；当家庭电路中用电器的总功率过大或发生_______时，空气开关会自动断开，对用电器起到保护作用；当站在地上的人使用插座时，不小心接触了火线，________会迅速切断电路，对人体起到保护作用。
【答案】串，短路，漏电保护器。
【详解】由测电笔的使用原理可知，用测电笔辨别火线和零线时，此时导线、测电笔的金属杆、大电阻、人体、大地之间串联。
当电路中发生短路或用电器总功率过大时，造成电流过大，空气开关会自动断开，切断电路，对用电器起到保护作用。
当站在地上的人使用插座时，不小心接触了火线，造成火线和零线的电流不相等，此时漏电保护器会迅速切断电路，对人体起到保护作用。
11．某宿舍楼共有“220V 30W”的日光灯20盏，“220V 60W”的彩电5台，“220V 40W”的电风扇5台，求：
（1）用电器的总功率；
（2）干路中的最大正常电流；
（3）熔断器里应安装什么规格的熔丝？
【答案】（1）1100W；（2）5A；（3）大于5A规格的熔丝
【详解】（1）用电器的总功率为各个用电器的功率之和为
P=30W×20+60W×5+40W×5=1100W
（2）由P=UI可得，干路中的最大正常电流为
I=U/R=1100W/220V=5A
（3）由于干路中的最大正常电流为5A，根据保险丝的选用规则，熔断器里应安装额定电流大于5A规格的熔丝。
12．（多选题）家庭电路中的用电器正常工作，当把电吹风插入插座工作一会后，家中所有电灯全部熄灭，以下分析可能正确的是（ ）
A．电吹风短路导致空气开关跳闸
B．家庭电路电流过大，烧坏了所有电灯
C．电吹风断路导致所有电灯熄灭
D．家庭电路的总功率过大导致空气开关跳闸
【答案】AD
【详解】AD．用电器原本正常工作，电吹风接入后一段时间，所有电灯全部熄灭，则可能是电吹风发生短路引起电路电流过大导致空气开关跳闸，也可能是电吹风接入电路后电路总功率过大导致电路电流过大使空气开关跳闸，故AD正确；
B．家庭电路中电流过大，则电路中空气开关会跳闸，电灯不会被烧坏，故B错误；
C．电路中电吹风断路，则电吹风不能正常工作，但不会其他用电器工作，即电吹风断路，电灯不会熄灭，故C错误。
故选AD。
13．某电能表标有“220V 10（20A）”的字样。家中正在使用着一台1000W的空调、两盏22W的节能灯。此时需要再用一个18W的台灯，可每当台灯的插头插进插座时，台灯不亮，空气开关就“跳闸”，发生这种现象的原因可能是（ ）
A．节能灯断路 B．用电器总功率过大
C．插头或台灯短路 D．空调的额定功率突然增大
【答案】C
【详解】由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为
P=UI=220V×20A=4400W
而家中使用的用电器的总功率为
P总=1000W+2×22W+18W=1062W
远小于电能表的最大功率；故空气开关跳闸不是因为功率过大，而是由于短路引起；当台灯的插头插进插座时，空气开关就“跳闸”，则说明是由于插头或台灯短路。
故选C。
14．小明家有100 W的电视机一台，150 W的冰箱一台，1 000 W的电热水器一台，照明灯总功率180 W.现他家又买了一台全自动洗衣机，其铭牌如下表.他家安装的电能表上允许通过的最大电流为10 A。则：
（1）现在，他家的这些用电器能不能同时使用？
（2）他家新买的洗衣机在额定电压下洗衣时，通过洗衣机的电流是多少？
（3）他家若再购一台1.5 kW的空调，为安全用电，需考虑哪些因素？
【答案】（1）能；（2）1.5 A；（3）需考虑的因素有：电能表的额定功率、保险丝的规格和输电导线的额定电流。
【详解】（1）从电能表上的铭牌读出，电能表的额定电压为220V，允许通过的电流为10A；因此电能表的最大功率为：P=UI=220V×10A=2200W；
小明家所有用电器的总功率为 P总=100 W +150 W+1000W+180W+330W=1760W＜2200W
因此他家的所有用电器可以同时使用；
（2）从表格数据可以看出，洗衣机的洗涤功率为330W，额定电压为220V；
因此洗衣时通过洗衣机的电流为I´=P´/U=330W/220V=1.5A
（3）若再购一台1.5 kW的空调，为了安全用电，需要考虑电能表的额定功率、保险丝的规格和输电导线的额定电流．
15．将一台“220V 1500W”的电热水器接到220V的照明电路中，计算：
（1）该热水器的电阻多大？热水器在1min内产生的热量是多少焦？
（2）如果将接这个电热水器的插座安装保险丝（参照下表的熔丝规格）应该选取多大直径的？
【答案】（1）32.27Ω； 9×104J；（2）7.5A的熔丝，直径为1.25mm．
【详解】（1）已知额定电压和额定功率，根据I=U/R，P=UI得热水器正常工作时的电阻：
R=U2/P=（220V）2/1500W=32.27Ω
热水器消耗的电能全部转化为内能，热水器在1min内产生的热量：
Q=W=Pt=1500W×60s=9×104J
（2）∵P=UI，∴电热水器的额定电流 I=P/U=1500W/220V=6.82A
熔丝的额定电流应稍大于6.82A，故选额定电流为7.5A的熔丝，直径为1.25mm.
16．（2023·辽宁阜新·统考中考真题）如图所示，同一个插排上同时使用多个用电器，用电器的总功率过大，会造成家庭电路中的_____过大，此时_____（填“空气开关”或“漏电保护器”）会自动切断电路，起到保护作用。
【答案】电流/总电流，空气开关。
【详解】将多个用电器插在同一个插排上同时使用，电路中用电器的总功率过大，根据P＝UI可知，会造成家庭电路中的总电流过大。
家庭电路中的总电流过大时，空气开关会自动切断电路，起到保护家庭电路的作用。
17．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）小冰家的电能表标有“220V 10A”，家中正使用着一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（ ）
A．日光灯断路 B．台灯插头处短路 C．电冰箱断路 D．用电器的总功率过大
【答案】B
【详解】由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为
P=UI=220V×10A=2200W
而家中使用的用电器的总功率为100W+2×40W+60W=240W
这些用电器的总功率远小于电能表的最大功率。空气开关跳闸的原因有两个：总功率过大和发生短路。因为总功率没有过大，故空气开关跳闸不是因为功率过大，而是由于短路引起。故ACD不符合题意，B符合题意。所以选B。
18．（2022·镇江·统考中考真题）图示电能表能接入用电器的最大总功率为_______W；小明发现家中多个用电器正常工作时，指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能为______kW·h；他再将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，发现额定电流为30A的熔丝熔断了，这是因为电路发生了_________故障。
【答案】6600，0.03，短路。
【详解】图示电能表能接入用电器的最大总功率
P=UI=220V×30A=6600W
指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能
W=903000kW⋅h=0.03kW⋅h
多个用电器正常工作时通过电路的电流
I0=WUt=0.03kW⋅h×3.6×106J220V×60s≈8.2A
将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，通过电水壶的电流
I'=PU=1000W220V≈4.5A
此时通过电路的总电流
I总=I0+I′=8.2A+4.5A=12.7A＜30A
但是额定电流为30A的熔丝熔断了，说明电路发生短路。
19．（2023·内蒙古包头·统考中考真题）微波炉是生活中常用的用电器，电功率大、热效率高、清洁卫生、使用方便。商场中，一位顾客和售货员在微波炉的使用上出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉常常“烧保险”。请你从物理学角度分析并加以说明。
（1）顾客所说“烧保险”的原因。
（2）售货员所说“花不了多少电费”的理由。
（3）如何更安全地使用微波炉，请谈谈你的看法。
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【详解】（1）微波炉电功率大，使用时电流大，若达到或超过保险丝的熔断电流，就会出现“烧保险”现象。
（2）微波炉热效率高，食品获取相同的热量，消耗的电能少，可以节约电能，所花的电费少。
（3）使用微波炉时，同时使用的用电器不能太多，避免总功率过大。
20．（2023·山西·统考中考真题）如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达43%，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因：
（一）选择小梦的观点。
（二）选择小兰的观点。
【答案】见解析.
【详解】（一）小梦的观点：电路发生短路时，电路中的电阻很小，而家庭电路两端的电压保持不变，根据欧姆定律I=U/R可知，通过电线的电流很大；在电线电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律Q=I2Rt可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。
（二）小兰的观点：用电器总功率过大时，而家庭电路两端的电压保持不变，根据P=UI可知，通过电线的电流很大；在电线的电阻和通电时间一定时，又根据耳定律Q=I2Rt可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。
额定电压
220V
额定频率
50Hz
机身尺寸
600 ×560×850
洗涤功率
330W
直径（mm）
0.71
0.81
0.98
1.02
1.25
1.51
额定电流（A）
3
3.75
5
6
7.5
10
熔断电流（A）
6
7.5
10
12
15
20
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
1．在家庭电路中，各用电器之间是_______（选填“串联”或“并联”）连接的；如果同时使用多个大功率用电器，很容易造成导线中_______过大而引起火灾，所以我们要树立安全用电的意识。
【答案】并联，电流。
【详解】家庭电路中的用电器在工作时互不影响，所以是并联的关系。
如果同时使用多个大功率用电器，用电器总功率过大，根据公式P=UI，家庭电路电压U=220V一定，所以用电功率P越大，电流I就会非常大，容易发生火灾。
2．家庭电路中，电灯与插座属于_____联。小明家新买了一台空调，刚接入插座，家里的空气开关跳闸，这是因为使用空调，使电路的_____过大，根据公式P=UI，在_____一定时，电路中的____过大，会造成电路中的总电流________，导致空气开关跳闸。
【答案】并，总功率，电压，电流，变大。
【详解】插座是用来连接用电器的，在家庭电路中各用电器并联，因此，电灯与插座之间是并联的。家庭电路的电压一定，接入空调后，电路中的总功率过大，由公式P=UI可知，在家庭电路电压一定时，将导致电路中的电流过大，造成电路中的总电流变大，致使家里的空气开关自动断开。
3．炎热的夏夜，家中的空调凉爽了整个客厅，小明正在台灯下做作业，与此同时，洗衣机正在洗刚换下的衣服，妈妈在用烤箱做蛋糕……家中所有用电器突然停止工作，则造成断电的原因可能是（ ）
A．烤箱内部电路发生开路 B．家中用电器的总功率过大
C．台灯的开关发生了短路 D．洗衣机的供电电压不足
【答案】B
【详解】根据题意可知，小明正在台灯下做作业，与此同时，洗衣机正在洗刚换下的衣服，妈妈在用烤箱做蛋糕……家中所有用电器突然停止工作，这说明电路断路，原因是电路中的电流过大，可能是总功率过大或电路发生短路；烤箱内部电路发生开路、洗衣机的供电电压不足、台灯的开关发生了短路（即台灯始终连入了电路中）不会引起电路中电流过大，家中用电器的总功率过大会引起电路中的电流过大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4．某学校电能表的额定电流是25 A，学校里已经装了40W电灯50盏，60W电灯20盏，想要再装些电灯，至多可以再装多少盏40W的电灯？
【答案】57盏。
【详解】某学校电能表的额定电流是25 A，它所能接的用电器的总功率
P表=220V×25 A=5500W
学校里已经装的灯泡的总功率是 P灯=40W×50+60W×20=3200W
还可以装的灯泡的功率是 P= P表- P灯=5500W-3200w=2300W
可以再装40W的电灯的数目是
n=P/P0=2300W/40W=57.5
答：至多可以再装57盏40W的电灯。
【点睛】本试题考查的是电能表的规格和使用。所接的用电器的最大功率不能超过电能表的最多功率．
二、短路对家庭电路的影响
5．家庭电路中，除了总功率过大，还有哪些因素会对电路有重大的影响呢？有什么危害？
答：______；家庭电路若发生短路，电路中的______非常大，会产生大量的______，使导线的温度急剧升高，很容易造成______。
【答案】短路，电流，热，火灾。
【详解】家庭电路的电压一定，根据I=U/R知，当电路出现短路时，电路中的电阻变小，电流会变大。当电路中的电流非常大时，据Q=I2Rt知，电路中产生的热量会非常大，导致线路温度急剧升高，引发火灾。
6．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_______；图乙产生的原因是________。
【答案】用电器的总功率过大，短路。
【详解】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。
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。
7．某电能表标有“220V 10（20A）”的字样。家中正在使用着一台1000W的空调、两盏22W的节能灯。此时需要再用一个18W的台灯，可每当台灯的插头插进插座时，台灯不亮，空气开关就“跳闸”，发生这种现象的原因可能是（ ）
A．节能灯断路 B．用电器总功率过大
C．插头或台灯短路 D．空调的额定功率突然增大
【答案】C
【详解】由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为
P=UI=220V×20A=4400W
而家中使用的用电器的总功率为
P总=1000W+2×22W+18W=1062W
远小于电能表的最大功率；故空气开关跳闸不是因为功率过大，而是由于短路引起；当台灯的插头插进插座时，空气开关就“跳闸”，则说明是由于插头或台灯短路。
故选C。
三、保险丝的作用
8．保险丝：电路符号：
①材料：保险丝是由电阻率大、______低的铅锑合金制成的；原因：保险丝电阻较大，根据Q=I2Rt知，在电流与通电时间一定时，产生的热量更多，更容易熔断。
②保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越______；
③选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的______工作电流；
④连接：保险丝应______在家庭电路的干路上，且一般只接在______上；
⑤注意事项：不能用______的保险丝或______、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断；
电能表、闸刀开关和保险丝在家庭电路干路上的连接顺序是：______。
【答案】①熔点；②大；③最大正常；④串联，火线；⑤较粗，铁丝；电能表、闸刀开关、保险丝。
【详解】①材料：保险丝通常安装在火线上，它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。
②保险丝规格：险丝越粗，电阻越小，它的额定电流越大。
③选择：选用保险丝的原则是保险丝的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流。
④连接：保险丝应串联在家庭电路的干路上，通常安装在火线上。
⑤注意事项：不能用较粗的保险丝，因为电阻较小，也不能用铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断，不符合安全用电标准。
进户线进入用户，首先经过电能表，然后再接闸刀开关，防止偷电；保险丝一定接在闸刀开关后面，方便更换保险丝；电能表、总开关、保险丝的顺序不能颠倒。
9．如图所示电路中，开关闭合后，是由于_____使电路中电流过大，而导致金属导线发热引燃了外面的绝缘皮，所以要在_____（选填“火线”或“零线”）上安装保险丝，以保证电路安全。相同条件下，细保险丝比粗保险丝更容易熔断，是因为细保险丝的_____比粗保险丝大，产生热量更多。
【答案】总功率过大，火线，电阻。
【详解】根据P=UI有I=U/R可知，在家庭电路中电压一定时，电功率越大，电流就越大，而导致金属导线发热引燃了外面的绝缘皮；为了安全，要在火线上安装保险丝，当保险丝熔断时，用电器是不带电的，以保证电路安全。
根据影响电阻大小的因素，相同条件下，细保险丝比粗保险丝电阻大，根据Q=I2Rt知，相同时间细保险丝比粗保险丝产生热量更多，更容易熔断。
10．如图所示是安装了空气开关和漏电保护器的住宅内配电系统，它们都是安全用电的小卫士。用测电笔辨别火线和零线时，测电笔与人体之间的连接方式是_____联；当家庭电路中用电器的总功率过大或发生_______时，空气开关会自动断开，对用电器起到保护作用；当站在地上的人使用插座时，不小心接触了火线，________会迅速切断电路，对人体起到保护作用。
【答案】串，短路，漏电保护器。
【详解】由测电笔的使用原理可知，用测电笔辨别火线和零线时，此时导线、测电笔的金属杆、大电阻、人体、大地之间串联。
当电路中发生短路或用电器总功率过大时，造成电流过大，空气开关会自动断开，切断电路，对用电器起到保护作用。
当站在地上的人使用插座时，不小心接触了火线，造成火线和零线的电流不相等，此时漏电保护器会迅速切断电路，对人体起到保护作用。
11．某宿舍楼共有“220V 30W”的日光灯20盏，“220V 60W”的彩电5台，“220V 40W”的电风扇5台，求：
（1）用电器的总功率；
（2）干路中的最大正常电流；
（3）熔断器里应安装什么规格的熔丝？
【答案】（1）1100W；（2）5A；（3）大于5A规格的熔丝
【详解】（1）用电器的总功率为各个用电器的功率之和为
P=30W×20+60W×5+40W×5=1100W
（2）由P=UI可得，干路中的最大正常电流为
I=U/R=1100W/220V=5A
（3）由于干路中的最大正常电流为5A，根据保险丝的选用规则，熔断器里应安装额定电流大于5A规格的熔丝。
12．（多选题）家庭电路中的用电器正常工作，当把电吹风插入插座工作一会后，家中所有电灯全部熄灭，以下分析可能正确的是（ ）
A．电吹风短路导致空气开关跳闸
B．家庭电路电流过大，烧坏了所有电灯
C．电吹风断路导致所有电灯熄灭
D．家庭电路的总功率过大导致空气开关跳闸
【答案】AD
【详解】AD．用电器原本正常工作，电吹风接入后一段时间，所有电灯全部熄灭，则可能是电吹风发生短路引起电路电流过大导致空气开关跳闸，也可能是电吹风接入电路后电路总功率过大导致电路电流过大使空气开关跳闸，故AD正确；
B．家庭电路中电流过大，则电路中空气开关会跳闸，电灯不会被烧坏，故B错误；
C．电路中电吹风断路，则电吹风不能正常工作，但不会其他用电器工作，即电吹风断路，电灯不会熄灭，故C错误。
故选AD。
13．某电能表标有“220V 10（20A）”的字样。家中正在使用着一台1000W的空调、两盏22W的节能灯。此时需要再用一个18W的台灯，可每当台灯的插头插进插座时，台灯不亮，空气开关就“跳闸”，发生这种现象的原因可能是（ ）
A．节能灯断路 B．用电器总功率过大
C．插头或台灯短路 D．空调的额定功率突然增大
【答案】C
【详解】由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为
P=UI=220V×20A=4400W
而家中使用的用电器的总功率为
P总=1000W+2×22W+18W=1062W
远小于电能表的最大功率；故空气开关跳闸不是因为功率过大，而是由于短路引起；当台灯的插头插进插座时，空气开关就“跳闸”，则说明是由于插头或台灯短路。
故选C。
14．小明家有100 W的电视机一台，150 W的冰箱一台，1 000 W的电热水器一台，照明灯总功率180 W.现他家又买了一台全自动洗衣机，其铭牌如下表.他家安装的电能表上允许通过的最大电流为10 A。则：
（1）现在，他家的这些用电器能不能同时使用？
（2）他家新买的洗衣机在额定电压下洗衣时，通过洗衣机的电流是多少？
（3）他家若再购一台1.5 kW的空调，为安全用电，需考虑哪些因素？
【答案】（1）能；（2）1.5 A；（3）需考虑的因素有：电能表的额定功率、保险丝的规格和输电导线的额定电流。
【详解】（1）从电能表上的铭牌读出，电能表的额定电压为220V，允许通过的电流为10A；因此电能表的最大功率为：P=UI=220V×10A=2200W；
小明家所有用电器的总功率为 P总=100 W +150 W+1000W+180W+330W=1760W＜2200W
因此他家的所有用电器可以同时使用；
（2）从表格数据可以看出，洗衣机的洗涤功率为330W，额定电压为220V；
因此洗衣时通过洗衣机的电流为I´=P´/U=330W/220V=1.5A
（3）若再购一台1.5 kW的空调，为了安全用电，需要考虑电能表的额定功率、保险丝的规格和输电导线的额定电流．
15．将一台“220V 1500W”的电热水器接到220V的照明电路中，计算：
（1）该热水器的电阻多大？热水器在1min内产生的热量是多少焦？
（2）如果将接这个电热水器的插座安装保险丝（参照下表的熔丝规格）应该选取多大直径的？
【答案】（1）32.27Ω； 9×104J；（2）7.5A的熔丝，直径为1.25mm．
【详解】（1）已知额定电压和额定功率，根据I=U/R，P=UI得热水器正常工作时的电阻：
R=U2/P=（220V）2/1500W=32.27Ω
热水器消耗的电能全部转化为内能，热水器在1min内产生的热量：
Q=W=Pt=1500W×60s=9×104J
（2）∵P=UI，∴电热水器的额定电流 I=P/U=1500W/220V=6.82A
熔丝的额定电流应稍大于6.82A，故选额定电流为7.5A的熔丝，直径为1.25mm.
16．（2023·辽宁阜新·统考中考真题）如图所示，同一个插排上同时使用多个用电器，用电器的总功率过大，会造成家庭电路中的_____过大，此时_____（填“空气开关”或“漏电保护器”）会自动切断电路，起到保护作用。
【答案】电流/总电流，空气开关。
【详解】将多个用电器插在同一个插排上同时使用，电路中用电器的总功率过大，根据P＝UI可知，会造成家庭电路中的总电流过大。
家庭电路中的总电流过大时，空气开关会自动切断电路，起到保护家庭电路的作用。
17．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）小冰家的电能表标有“220V 10A”，家中正使用着一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（ ）
A．日光灯断路 B．台灯插头处短路 C．电冰箱断路 D．用电器的总功率过大
【答案】B
【详解】由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为
P=UI=220V×10A=2200W
而家中使用的用电器的总功率为100W+2×40W+60W=240W
这些用电器的总功率远小于电能表的最大功率。空气开关跳闸的原因有两个：总功率过大和发生短路。因为总功率没有过大，故空气开关跳闸不是因为功率过大，而是由于短路引起。故ACD不符合题意，B符合题意。所以选B。
18．（2022·镇江·统考中考真题）图示电能表能接入用电器的最大总功率为_______W；小明发现家中多个用电器正常工作时，指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能为______kW·h；他再将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，发现额定电流为30A的熔丝熔断了，这是因为电路发生了_________故障。
【答案】6600，0.03，短路。
【详解】图示电能表能接入用电器的最大总功率
P=UI=220V×30A=6600W
指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能
W=903000kW⋅h=0.03kW⋅h
多个用电器正常工作时通过电路的电流
I0=WUt=0.03kW⋅h×3.6×106J220V×60s≈8.2A
将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，通过电水壶的电流
I'=PU=1000W220V≈4.5A
此时通过电路的总电流
I总=I0+I′=8.2A+4.5A=12.7A＜30A
但是额定电流为30A的熔丝熔断了，说明电路发生短路。
19．（2023·内蒙古包头·统考中考真题）微波炉是生活中常用的用电器，电功率大、热效率高、清洁卫生、使用方便。商场中，一位顾客和售货员在微波炉的使用上出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉常常“烧保险”。请你从物理学角度分析并加以说明。
（1）顾客所说“烧保险”的原因。
（2）售货员所说“花不了多少电费”的理由。
（3）如何更安全地使用微波炉，请谈谈你的看法。
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【详解】（1）微波炉电功率大，使用时电流大，若达到或超过保险丝的熔断电流，就会出现“烧保险”现象。
（2）微波炉热效率高，食品获取相同的热量，消耗的电能少，可以节约电能，所花的电费少。
（3）使用微波炉时，同时使用的用电器不能太多，避免总功率过大。
20．（2023·山西·统考中考真题）如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达43%，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因：
（一）选择小梦的观点。
（二）选择小兰的观点。
【答案】见解析.
【详解】（一）小梦的观点：电路发生短路时，电路中的电阻很小，而家庭电路两端的电压保持不变，根据欧姆定律I=U/R可知，通过电线的电流很大；在电线电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律Q=I2Rt可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。
（二）小兰的观点：用电器总功率过大时，而家庭电路两端的电压保持不变，根据P=UI可知，通过电线的电流很大；在电线的电阻和通电时间一定时，又根据耳定律Q=I2Rt可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。
额定电压
220V
额定频率
50Hz
机身尺寸
600 ×560×850
洗涤功率
330W
直径（mm）
0.71
0.81
0.98
1.02
1.25
1.51
额定电流（A）
3
3.75
5
6
7.5
10
熔断电流（A）
6
7.5
10
12
15
20
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