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第第十十九九章章 生生活活用用电电((原原卷卷版版))
课课时时1199..22 家家庭庭电电路路中中电电流流过过大大的的原原因因
2022年课程标准 物理素养
物理观念:知道家庭电路中电流过大的原因;
科学思维:了解短路对家庭电路的影响;
3.4.7了解家庭电路的组成。有
科学探究:了解保险丝的材料特点,理解保险丝是如何起保险作用
安全用电和节约用电的意识。
的;
科学态度与责任:会解决有关家庭电路的简单问题。
知知识识点点一一、、家家用用电电器器总总功功率率对对家家庭庭电电路路的的影影响响
11..家家庭庭电电路路总总功功率率PP与与电电流流II的的关关系系::家庭电路总功率P=P+P+…+P 。家庭电路中的用电器彼此并
1 2 n
联,当电路中的电压U=220V不变时,由 可知,电路总功率越大,电路中电流I就越大。
22..家家用用电电器器总总功功率率PP过过大大的的危危害害::家用电器总功率过大时电路中总电流可能超过安全值,容易引起
导线、开关、插座等处于过热状态,会加速绝缘材料老化,甚至引发事故,如火灾。
33..防防止止家家庭庭电电路路中中因因功功率率过过大大而而导导致致电电流流过过大大的的方方法法
(1)要根据电能表的额定功率配置用电器,原则上用电器总功率不超过电能表的额定功率。如果用
电器总功率超过电能表的额定功率,则各种大功率用电器应错开时间,交替使用。
(2)根据各种用电器的工作电流设计线路,选用的导线的负荷能力应与电路中通过的电流大小相适
应,对于空调、电暖气、电热水器等功率较大的用电器,采用专线独立供电。
【典例1】(2022·湖南常德·九年级期末)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是
( )。
A.家庭电路中电流过大,可能是用电器的总功率过大
B.只要没有接触高压输电线路,即使靠得很近,也不会有危险
C.户外露营时,如遇雷雨天气,去大树下避雨很安全
D.空气开关跳闸后,无需查找原因立刻用手直接将其重新闭合就可以了
知知识识点点二二、、短短路路对对家家庭庭电电路路的的影影响响
11..实实验验探探究究::短短路路及及发发生生短短路路时时的的现现象象
如图所示,在电路A、C之间接上保险丝和开关,并使开关断开,在C、D之间接上电线。
实验探究 闭合开关,观察发生的现象。
实验现象 开关闭合时,电路发生短路,保险丝迅速熔断当用导线将C、D两点连接起来时,电路发生短路,根据学过的知识可知,由于导线电阻很小,短路
现象分析
时电路中的电流非常大,会使保险丝快速熔断
总结 家庭电路短路会造成保险丝熔断,也就是说短路是家庭电路中电流过大的原因之一。
22..短短路路对对家家庭庭电电路路的的危危害害::家庭电路中,一旦发生短路,干路中的电流很大,产生大量的热使保险
丝熔断,或使空气开关跳闸。若线路老化或没有安装保险装置,则导线的温度会升高,烧坏绝缘皮,易
引起火灾。
33..家家庭庭电电路路短短路路的的原原因因
(1)连接电路时,误将火线和零线直接接通;
(2)电线和用电器的绝缘皮破损或老化,导致火线和零线直接接通;
(3)用电器或插座进水等。
【典例2】(2022·山东临沂·九年级期末)家庭电路中有时会出现这样的现象:原来各用电器都在
正常工作,当再将一个手机充电器的插头插入插座时,家里所有的用电器全部停止了工作,关于这种现
象以及形成的原因,以下说法正确的是( )。
A.可能是插头插入这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路
B.可能是这个用电器的插头与插座没有形成良好接触,仍然是断路状态
C.可能同时工作的用电器过多,导致干路中总电流过大,保险开关跳闸
D.可能是这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路
知知识识点点三三、、保保险险丝丝的的作作用用
11..保保险险丝丝
作用 电流过大时,自动熔断,以保护用电器和人身安全
制作材料 一般为电阻较大、熔点较低的铅锑合金
保险丝的电阻较大而熔点较低,当电路中通过较大电流时,保险丝会产生较多的热量,使温度达到
原理
熔点自动熔断,从而切断电路,起到保护电路作用
选用原则 保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作时的电流
熔断原因 (1)电路总功率过大;(2)电路中发生短路
连接方式与
保险丝与被保护的电路串联,保险丝安装在总开关之后
安装
(1)电路发生故障导致保险丝熔断时,首先应查清导致保险丝熔断的原因,在排除故障后才能恢
复供电;
注意事项 (2)若无特别的原因,更换保险丝时要注意替换成相同规格的保险丝;
(3)家庭电路中的保险丝不能用铁丝、铜丝代替,因为铁丝、铜丝的熔点高,在电流过大时不易
熔断,起不到保护电路的作用。
特别提醒:保险丝和电热丝的区别
二者都是利用电流热效应工作的,但保险丝是由电阻较大的、熔点较低的材料制成的,其功能时保
护电路;而电热丝中的电热丝是由电阻较大、熔点较高的材料制成的,其功能是电流通过电热丝时产生
热量,用来加热。
【典例3】(2022·河南南阳·九年级期末)下列说法中,正确的是( )。
A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B.制作保险丝的材料熔点低、电阻大
C.超导体电阻为0,是很好的发热材料D.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
知知识识点点四四、、知知识识导导图图
问问题题一一::家家庭庭电电路路中中电电流流过过大大的的原原因因
(1)电路中用电器的总功率过大;
(2)电路某处发生了短路事故。
【典例1】(2024·山东泰安·三模)关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )。
A.电灯的开关必须接在零线与电灯之间
B.家庭电路中工作的用电器越多,总电阻越大
C.用试电笔辨别火线与零线时,手不能接触试电笔上的任何金属
D.家中空气开关“跳闸”了,不一定是发生了短路
【变式1-1】(2024·湖北·一模)某同学家电能表上标有“220V 10(40)A”的字样,空气开关允
许通过的最大电流为30A,已知他家原有用电器的总功率是5kW。炎炎的夏季即将来临,他家新购置了一
台1kW的空调和一盏20W的节能灯,将该空调接入电路,空调能正常工作;再将该节能灯接入电路,电路
中的空气开关出现了跳闸现象,所有用电器停止工作。下列说法正确的是( )。
A.空调接入电路时与其他用电器串联
B.他家允许接入用电器总功率不高于2200W
C.空气开关出现跳闸的原因是电路出现了短路
D.空气开关出现跳闸的原因是电路总功率过大
【变式1-2】(2024·湖北·一模)如图所示的四种现象中说法不正确的是( )。
A. 如图甲所示,站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线不会引发触电B. 如图乙所示,在电路中不能同时使用很多大功率用电器
C. 图丙中洗衣机的金属外壳应该接在地线上
D. 图丁的空气开关跳闸,可能是家庭电路出现短路造成的
问问题题二二::保保险险丝丝的的安安装装和和使使用用、、空空气气开开关关
使用保险丝时要关注三个因素:
(1)连接位置:连接在干路中时,保护总电路;连接在支路中时,保护相应的支路;
(2)规格匹配:过大的规格熔断电流过大,会使保险丝失去应有的保护作用;绝对不能用铜丝或铁
丝代替保险丝;
(3)熔断后的电路安全:为了安全,保险丝熔断后要保证家庭电路与火线断开,所以保险丝要接在
火线上。
★★易易错错警警示示::只要电路中电流超过额定电流,空气开关就会自动断开。同理,电路中的电流不超过
额定电流,不管电路中是否发生安全事故,空气开关都不会断开。
【典例2】(2024·安徽滁州·二模)如图是安装了漏电保护器的家庭电路。当漏电保护器检测到通
过图中A、B两处的电流 (选填“相等”或“不相等”)时,会迅速切断电路,从而起到保护作
用。
【变式2-1】(2024·江苏无锡·一模)如图是研究“短路引起熔丝熔断”的实验,电路熔断器中的熔丝应该选用熔点 的材料做成,增加一根导线,并将导线接在 两点间,闭合开关,造成短
路,可引起熔丝熔断。小明家的电热毯坏了,通过检查发现,是里面的电阻丝断了,于是把电阻丝断头
接上继续使用。这样操作会使电阻丝上搭接处的电阻变 ,存在安全隐患。
【变式2-2】(2024·山东济宁·二模)如图所示是小明家的配电系统方框图,下列说法中正确的是
( )。
A.空气开关Q与吊灯灯泡是并联的
B.三孔插座的M孔应该接地线
C.当吊灯正常发光时,用测电笔接触P处的导线氖管不应该发光
D.空气开关Q的额定电流可以适当小于空气开关N的额定电流
问问题题三三::家家庭庭电电路路中中的的配配电电方方案案
解答有关计算家庭电路中总功率的问题时,一般应注意以下两点:
(1)家庭电路总功率要小于等于电能表允许负载的最大电功率;
(2)家庭电路的干路电流要小于等于电能表的额定最大电流。
【典例3】(23-24九年级下·湖北武汉·阶段练习)为了改善同学们的学习条件,学校给各班级配
置了空调。某同学设计了模拟空调电路,如图所示。其中风扇负责送风,压缩机实现制冷功能, 、
均为发热器实现发热功能。该电路可以实现吹自然风、冷风和热风三种工作模式,电路相关参数如表格
所示。关于下列结论:
风扇功率 100W
压缩机功
400W
率发热器功
200~1210W
率
①空调应该用三条线的电源插头,其中有一条线与大地连接
②模拟空调吹冷风时正常工作一小时耗电0.5kW·h
③电阻 的阻值为40Ω、 的最大阻值为242Ω
④空调一般都设有单独的保险装置,该模拟空调可以用“220V6A”规格的保险装置
其中正确的是( )。
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【变式3-1】(23-24九年级下·吉林长春·阶段练习)电热水器是家庭生活中常用的加热水的装
置,在使用电热水器时,应当把它连入家庭电路中。
(1)热水器的插头是三线插头,它分别与火线、零线和 相连;
(2)若某电热水器可以装50kg的水,将电热水器装满水,接入家庭电路中正常工作时,测得电热
水器中的水从20℃上升到30℃所用的时间是20min,则水吸收的热量是 J;若该电热水器的额定功
率为2000W,则它加热的效率是 %。[水的比热容为 ]。
【变式3-2】(2022·山东聊城·九年级期末)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。某电焊机输出电压为40V、输出功率为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。从安全的角度考虑,选择的导线作为电焊的输出导线正确的
是( )。
导线规格
导线横截面积
2.5 4 6 10
S/mm2
安全载流量I/A 28 37 47 68
A.导线横截面积为2.5mm2,安全载流量28A
B.导线横截面积为4mm2,安全载流量37A
C.导线横截面积为6mm2,安全载流量47A
D.导线横截面积为10mm2,安全载流量68A【【基基础础强强化化】】
1.(2022·山东泰安·九年级期末)某家庭电路的部分电路如图所示,其中保险丝的熔断电流为
2.5A,则在A、B两点接入以下哪种元件,当开关闭合后会可能使保险丝熔断( )。
①大功率电炉;②插座;③导线;④普通白炽灯泡
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
2.(2022·河南省实验中学九年级期末)如图的家庭电路,下列说法正确的是( )。
A.灯泡与开关的连接符合安全用电原则
B.两孔插座的连接不符合安全用电原则
C.用试电笔检测插座的右孔氖管不发光
D.若保险丝熔断,则一定是短路引起的
3.(2022·山东枣庄·九年级期末)小明把台灯的插头插入插座,闭合开关,家里的总控制开关立
刻跳闸,造成这种现象的原因是( )。
A.有可能是插头短路 B.一定是灯丝断路
C.有可能是灯头内短路 D.一定是灯头内断路
4.(2022·河南洛阳·九年级期末)在家庭电路中,各用电器之间是_______(选填“串联”或
“并联”)连接的。星期天小明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,空气开关立刻“跳闸”,小明分析其原因可能是电热水壶发生_______,也可能是家里电路中用电器
_______。
5.(2022·河南商丘·九年级期末)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。
6.(2022·山东枣庄·九年级期末)如图是用测电笔检查电冰箱金属外壳是否带电的两种操作方
法,其中图______的操作是正确的,当正确使用测电笔将笔尖分别插入两孔插座各孔时,发现两孔均能
使氖管发光,则可能是家庭电路中的______线断了。【【素素养养提提升升】】
7.(2022·山东枣庄·九年级期末)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
8.(2022·河南·郑州市树人外国语中学九年级期末)小明家的家庭电路如图所示,小明闭合开关
S,电灯正常发光,分别将台灯与洗衣机插入P、Q插座中,发现它们不能工作,于是小明拔下台灯的插
头,用试电笔检测P插座,左右两孔都能使测电笔的氖管发光,则小明家电路出现的故障可能是
( )。
A.进户零线断路 B.进户火线断路 C.AB间断路 D.BC间断路
9.(2022·山东滨州·九年级期末)如图所示,将多个用电器插在同一个插排上同时使用,
___________过大会造成家庭电路中的电流过大,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。
10.(2022·山东青岛·九年级期末)(1)插排是生活中常用的电器元件,它可以实现将一个插口
转换成多个插口,使多个用电器同时工作,且相互不影响。请在下图中,画出插排与家庭电路的正确连
接电路图,要求:开关同时控制两个插座;( )
(2)家中同时使用很多用电器时,空气开关会跳闸。这是因为家庭电路的___________一定,很多用电器同时使用,___________过大,所示使电路中总电流过大超过安全值,引起跳闸。
【【能能力力培培优优】】
11.(2022·山东临沂·九年级期末)在全国中小学安全教育平台上,安全用电是一项重要的教育
内容。下列做法,符合安全用电要求的是( )。
A.换灯泡时不断开开关 B.同时使用大功率用电器
C.开关接在灯泡与火线之间 D.用铜丝代替熔断了的保险丝
12.(2022·山东枣庄·九年级期末)如图所示,电工检测家庭照明电路是否正常。断开其他所有
开关,只闭合开关S时,他发现灯L和L 都不发光,依据以下操作判断哪个结论是正确的( )。
1
A.用试电笔测试A点,氖管发光,则可能是灯L 断路
1
B.用试电笔测试B点,氖管发光,则一定是零线断路
C.用试电笔测试B点,氖管不发光,则一定是灯L断路
D.用试电笔测试A点氖管发光,B点氖管不发光,一定是零线断路
13.(2022·河南省洛阳市龙门第一实验学校九年级期末)如图所示,闭合开关 后,发现电灯L不
亮,且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的 、 、 、 四处,发现 、 、 这三处都能
使试电笔的氖管发光,而 处不发光。那么可以判定故障是 ______ ;该故障解决后,重新闭合开关,
发现保险丝立即熔断,则电路中还存在的故障是 ______ 。