人教版物理九年级下册19.2《家庭电路中电流过大的原因》视频微课+图文讲解+同步练习
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19.2《家庭电路中电流过大的原因》
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第十九章 生活用电
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第2节《家庭电路中电流过大的原因》
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知识提纲
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
1．家庭电路中的总功率：
P = P1+ P2 + …+ Pn
2．用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一
注：家庭电路中的电压是一定的，U = 220 V，
所以用电器总电功率P 越大，电路中的电流 I 就越大。
3．用电器的总功率过大的危害
根据焦耳定律可知，电流过大，产生的热量容易引发火灾
二、短路对家庭电路的影响
有时候家庭电路中用电器的总功率并不是很大，但是也会产生电流过大的现象，你认为原因可能是什么？
猜想:开关闭合后会看到什么现象？
开关闭合会短路
短路是家庭电路中电流过大的另一个原因
短路的原因：由于改装电路时不小心或绝缘皮破损或老化等原因使火线和零线直接连通
三、保险丝的作用
为了防止电路中电流过大，发生危险，电路中常常要安装保险丝，以保护用电器或人身安全.
1.材料：铅锑合金
保险丝的电阻比较大，熔点比较低
2.电路中电流过大时，保险丝熔断，自动切断电路，起到保护作用
3.保险丝应串联在电路中
注意：不能用铁丝或铜丝作保险丝
4.保险丝的选用原则：应使其额定电流等于或略大于电路中的最大正常工作电流
5.现在家庭中常用空气开关代替保险丝
当线路发生短路或严重电流过载时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将主触头分断，切断电源。
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同步练习
一、单选题
1.小明刚学完初中的电学知识，恰逢家中电灯不亮，他拿起试电笔测试家庭电路图中的a、b、c、d四点，只有测试b点时氖管不发光，请你帮他分析可能发生的故障是（ ）
A. 火线与零线短路
B. a、d之间某处短路
C. b、c之间某处断路
D. 电灯的灯丝断了
2.下列三个现象：①灯头里的两个线头相碰；②插座中的两线头相碰；③照明电路的开关里两线头相碰。其中可能引起保险丝熔断的是（ ）
A. ①②③ B. ①②
C. ①③ D. ②③
3. 傍晚小明卧室的灯突然灭了，但客厅的灯正常发光，对此现象下列分析正确的是（ ）
A. 小明卧室的照明电路发生了断路
B. 小明卧室的灯泡发生了短路
C. 他家工作电器的总功率过大
D. 可能是进户线断了
4.下列说法中错误的是（ ）
A. 保险丝是用电阻较大而熔点较高的材料制成的
B. 不接触而靠近高压设备也会发生触电事故
C. 试电笔是用来辨别火线和零线的
D. 有金属外壳的家用电器，外壳一定要接地
5.教室内的保险丝断了，应该（ ）
A. 用铁丝代替
B. 用铜丝代替
C. 找保险丝更换
6.小明想用台灯照明看书，他把台灯的插头插入插座后，当闭合开关时，家中所有的电灯立即全部熄灭．原因可能是( )
A.插座处短路 B.台灯的插头内短路
C.台灯的开关内短路 D.台灯的灯座内短路
7.张明将自家饮水机插入插座时，他家的熔断器中的熔丝立即熔断，下列原因分析不正确的是 （ ）
A. 电路的总功率过大
B. 饮水机中的电热丝断了
C. 熔丝的额定电流太小
D. 饮水机短路
8.下列说法正确的是（ ）
A. 为了保险，保险丝越粗越好
B. 保险丝烧断后，可以用铜丝代替
C. 家庭内可以随意安装大功率的用电器
9.对于家庭电路，经常会遇到这样一些情况：①开关中的两个线头相碰；②插头中的两个线头相碰；③电路中增加了大功率的用电器；④户外输电线绝缘被损坏.在这些情况中，可能引起熔断器中熔丝熔断的是 （ ）
A. ②③ B. ①②
C. ①④ D. ②④
10.小明晚上做作业时，把写字桌上的台灯插头插入插座，闭合台灯开关后，家中所有照明灯突然熄灭，检查发现总开关已跳闸，则故障可能是（ ）
A. 台灯插头处短路
C. 台灯灯泡处短路
二、多选题
11.在家庭电路中，关于保险丝的使用，下列说法中正确的是（ ）
A. 保险丝应串联在零线上
B. 保险丝应串联在火线上
C. 能用铜丝代替保险丝使用
D. 选用保险丝时，应使得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
三、填空题
12.如图所示，开关都闭合，输电线电流过大燃烧起来，引起电流过大的原因不同，甲________；乙________
13.学发现家里电灯都不亮了，经检查保险丝未断，用测电笔测各用电器接头，氖管均发亮，由此可以断定故障是________ ．
14.家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1________；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2________．（填“正常”“短路”或“断路”）．
15.电暖器接入电路时与其他家用电器的连接方式是________ (填“串联”或“并联”)．将一个“220V 600W”的电暖器接入电路中，正常工作5 h，电暖器消耗电能________ kW·h．如图所示的甲、乙两个电路中，
是模拟家庭电路，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。
16.家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1________；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2________．（填“正常”“短路”或“断路”）．
四、解答题
17.如图所示的甲、乙两个电路电线燃烧起来，请你分析它们产生的原因．
答案解析部分
一、单选题
1. C 解：若A正确，则a、c、d不会发光；闭合开关亦可看成a、d之间某处短路，对电路没有影响，不会导致电灯不亮；若电灯的灯丝断了，c点不会发光，故A、B、D错误．
2.B 解：灯头里的两个线头相碰，插座中的两线头相碰会造成电路短路，电路中电流很大，可能引起保险丝熔断；照明电路的开关里两线头相碰，相当于开关闭合，故B选项正确。
3. A 解：卧室的灯与客厅的灯并联，是互不影响的，所以，卧室的照明电路发生了断路时，卧室的灯熄灭，客厅的灯仍正常发光，故A正确；若卧室的灯泡发生了短路，家中的保险丝会熔断，则所有房间均会断电，客厅的灯不会发光，故B错误；他家工作电器的总功率过大，家中的保险丝会熔断，则所有房间均会断电，客厅的灯不会发光，故C错误；若进户线断了，整个家庭电路都没有电，所有电灯都不会亮，故D错误．故选A．
4.A 解：由Q=I2Rt可知，当保险丝发热量较多时，应立即熔断，因此保险丝是由电阻较大、熔点低的材料制成的；故A错误；安全用电原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体；故B正确；试电笔辨与火线相连时，氖管发光；与零线相连时，氖管不发光；因此试电笔是用来辨别火线和零线的；故C正确；将家用电器的金属外壳接地，当用电器漏电时，电流就通过地线，流入大地，防止触电事故的发生，故D正确．故选A．
5.C 解：家庭电路中的保险丝熔断后，应该查找熔断的原因，换用合适的保险丝，不能用铁丝或者铜丝代替，因为这样起不到保险作用．故选C．
6. D 解：若插座处短路，即应该还没有插台灯时，保险丝就烧断，A不符合题意；若台灯的插头内短路，即应该插上插头后保险丝就烧断，B不符合题意；台灯的开关内短路，此时台灯的灯泡不经开关的控制，即始终发光，但不会发生电源短路，C不符合题意；台灯的灯座内短路，当插头插入插座时，若闭合开关，会造成电源短路，使保险丝烧断或跳闸，使室内电灯立即全都熄灭，D符合题意。
7.B 解：接入饮水机后，电路的总功率可能过大，熔断器中的熔丝可能熔断；饮水机中的电热丝断了，电路处于断路状态，熔断器的熔丝不会熔断；熔丝的额定电流太小，比电路中的最大电流小，熔断器的熔丝会熔断；饮水机短路，电路处于短路状态，电路中的电流很大，熔断器的熔丝会熔断。故选B。
8. D 解：如果选择太粗的保险丝，相同条件下保险丝越粗，电阻越小，产生的热量越小，在电路中电流过大时，不能达到粗保险丝的熔点，不能熔断，不能起到保险作用，故A错误；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B错误；家庭内安装大功率的用电器会使电路中的电流过大，使保险丝迅速熔断，故家庭内不能随意安装大功率的用电器，故C错误；当电路中的电流过大，超过保险丝的额定电流时，保险丝能产生较多的热，使保险丝迅速熔断．故家庭电路的总电流不能超过保险丝的额定电流，故D正确。
故选D。
9. A
10. C 解：若台灯插头处短路，则插上插头时总开关立刻就会跳闸，故A不符合题意；若插座处短路，则没有插台灯时，总开关就会跳闸，故B不符合题意；
若台灯灯泡处短路，闭合台灯开关后，整个家里的电路短路，所以家中总开关会跳闸，所有照明灯熄灭，故C符合题意；若台灯开关的两接线相碰，即开关处始终接通，开关不能控制台灯的灯泡，台灯会发光，也不会发生电源短路，故D不符合题意．故选C．
二、多选题
11.BD 解：保险丝应串联在火线上，这样在熔断时能及时切断电路，起到保护作用，故A错误、B正确；保险丝用熔点低、电阻率大的铅锑合金制成，不能用铜丝来替代，故C错误；选用保险丝时，应使得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，故D正确。故选BD。
三、填空题
12.短路 用电器总功率过大
解：家庭电流中电流过大总共有两个原因：短路或用电器总功率过大，图甲：金属线将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大．图乙：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P=UI，电流会非常大；
13.零线断路
14.短路；正常
解：家用电器工作电压为220V，将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联，如图所示闭合闸刀开关，然后逐个合上各用电器的开关，当检验灯泡正常发光时，说明另一灯泡L1没有分到电压，该检验灯泡两端的电压应为220V，则此时一定是灯泡L1发生了短路；
若发现校验灯发出暗红色的光（发光不正常），此校验灯电压应小于220V，则此时应该是检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间，故该支路没有短路，故正常．
15.并联 3 总功率过大 短路
16.短路 正常
解：家用电器工作电压为220V，将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联，如图所示闭合闸刀开关，然后逐个合上各用电器的开关，当检验灯泡正常发光时，说明另一灯泡L1没有分到电压，该检验灯泡两端的电压应为220V，则此时一定是灯泡L1发生了短路；
若发现校验灯发出暗红色的光（发光不正常），此校验灯电压应小于220V，则此时应该是检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间，故该支路没有短路，故正常．
四、解答题
17.答：由图中可知：甲图中同时工作的用电器太多，故电路中的总功率过大（过载），根据P=UI，U一定时，P越大，I越大，当电流过大时，根据焦耳定律Q=I2Rt，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；而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．
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