19.2家庭电路中电流过大的原因
一、选择题
1.如图所示的甲.乙两个电路中,开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来,对
此原因描述正确的是( )
A.甲图中用电器过多导致电流过大
B.甲图中用电器总功率过大导致电流过大
C.乙图中灯泡电阻太小,导致电流过大
D.甲.乙两图产生电流过大的原因相同
2.家庭电路中下列情形可能引起熔丝熔断的是( )
A.开关装在零线上
B.插座的接线是“左火右零”
C.电器金属外壳未接地
D.多台大功率用电器同时使用
3.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户外输电线绝缘皮被损坏;
④电路中增加了大功率的用电器。
在这些情况中,可能引起熔丝熔断或家中空气开关自动跳闸的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
4.毛毛同学家新买了一台空调,晚上在照明灯泡.微波炉等用电器正常工作时,再开空调,电路中的保险丝很快熔断了,原因是( )
A.灯泡发生短路 B.电路中总功率过大
C.灯泡发生断路 D.微波炉发生短路
5.自动空气开关的主要作用是当电路中的实际电流超过电路允许的最大工作电流时,自动“跳闸”,切断电源防止火灾。学校厨房的自动空气开关经常“跳闸”,造成这一现象的可能原因是( )
A.电压太低 B.同时使用了太多用电器
C.某条线路开路 D.用电器的总功率过小
6.如图所示,A、B两个接线柱间是一段保险丝,C、D两个接线柱间是一段铜丝。移动滑动变阻器滑片,观察两段金属丝的变化。下列说法中错误的是( )
A.当电路中电流过大时,保险丝由于温度升高而熔断,切断电路,起到保护电路的作用
B.保险丝是铅锑合金制作的,电阻比较大,熔点比较低
C.当滑片右移至电路电流过大时,保险丝熔断,铜丝不会熔断
D.为了避免因保险丝频繁熔断而造成不便,可以换用铜线作保险丝
7.关于家庭电路,下列说法中正确的是( )
A.家庭电路中总电流过大,可能是由于电路中用电器过多,实际功率过大
B.家庭电路发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
C.家庭电路中,用电器与控制它的开关都是并联的
D.保险丝一般选用电阻比较小,熔点比较低的合金制作而成
8.下列情形不会导致熔断器中熔丝熔断的是( )
A.插座短路
B.日光灯短路
C.用电器金属外壳没有接地
D.同时使用多个大功率用电器
9.如图所示动力电路的闸刀开关,下列关于其说法错误的是( )
A.在通常情况下,手柄.胶木外壳和瓷底板都是绝缘体
B.当熔丝(也称保险丝)熔断后可用铝丝代替
C.在安装电路的过程中,要断开闸刀开关
D.刀口,也称触头,通常用铜来做,可以减小电阻
10.家庭电路中,下列哪种情况会使熔丝熔断( )
A.电路发生短路 B.关闭空调
C.停电 D.打开冰箱门
11.如图所示,在接线柱A、B间接入导线(其材料为普通铜丝),在接线柱C、D间接入熔丝。接通电源,灯泡正常发光,熔丝不熔断;断开电源,在B、D间连上一根导线,再次接通电源时,灯不亮,熔丝熔断。以下判断错误的是( )
A.熔丝熔断时,熔丝中的电流大于AB间导线中的电流
B.导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大
C.熔丝熔断,但灯泡依然完好
D.用铜丝代替熔丝不符合安全用电的原则
12.某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器或开关。对此电路,下列说法正确的是( )
A.选用的保险丝应具有电阻小.熔点低的特点
B.当接入电路的用电器增多时,保险丝的发热功率增大
C.甲处应装用电器,乙处应装开关
D.电路中的总开关应该安装在保险丝的右侧
13.小阳同学所在学校要安装一台电开水器,该电开水器的额定电压是220 V,额定功率是3 kW。连接该电开水器时,有四种绝缘铜芯导线供选择,其规格如表。从既安全又经济的方面考虑,选用导线的横截面积是( )
导线规格
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全截流量I/A 28 37 47 68
A.4 mm2 B.6 mm2 C.2.5 mm2 D.10 mm2
14.下列说法正确的是( )
A.保险丝越粗越好 B.保险丝越细越好
C.可以用铁丝代替保险丝 D.以上说法均不正确
二、综合题
15.如图所示,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,则甲产生电流过大的原因是 ,乙产生电流过大的原因是 ,图丙中,当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而起到保护作用。当家电维修人员在图中C处不慎触电时,漏电保护器会切断电路。若人体电阻为10 kΩ,触电时通过人体的电流为 mA。
16.炎热的夏天,人们同时使用多台空调时,常常会因电流过大,致使干路上的 熔断,产生这种故障的原因是用电器的 过大。
17.阅读短文,回答问题:
漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。漏电保护器主要由三部分组成:检测元件.中间放大环节.操作执行机构。其工作原理是将漏电保护器安装在线路中,一次线圈与电网的线路相连接,二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接。当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“+”,返回方向为“﹣”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销)。由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体﹣大地﹣工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器中流入.流出的电流出现了不平衡(电流矢量之和不为零),一次线圈中产生剩余电流。因此,便会感应二次线圈,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)如图乙,如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1﹣I2 I3(>/</=)。
(2)如图甲,关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.站在地面上的人触及b线时(单线触电),脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用。
B.当用户家的电流超过一定值时,脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用。
C.当火线和零线间电压太高时,脱扣开关会自动断开,即有过压保护作用。
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000 Ω,人与地面.电线等的接触电阻为2500 Ω,电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器,该漏电保护器 (能/不能)及时断开电路。
(4)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是 。
(5)如图丁,由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器会断开,理由是 。
参考答案与试题解析
一、选择题
1.【答案】B
【解析】
AB.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,甲图原因是用电器的总功率过大,不是因为支路过多,故A错误,B正确;
CD.图乙中,用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,故CD错误。
故选:B。
【答案】D
【解析】
A.开关装在零线上不会引起电路中的电流变大,故A错误;
B.插座的零线火线接反,用电器仍然能工作,不会引起电路中电流过大,不会引起熔丝熔断,故B错误;
C.电器金属外壳接地,是为了防止漏电时发生触电事故,电器金属外壳未接地,电器还能工作,不会引起电路中电流过大,不会引起熔丝熔断,故C错误;
D.同时使用大功率电器,电路中用电器总功率过大,会引起电路中电流过大,熔丝熔断;故D正确。
故选:D。
【答案】C
【解析】熔丝熔断或家中空气开关自动跳闸,是因为电流通过导体时,产生的电热引起的。电热在电阻.通电时间一定时,电流越大,产生的电热越大。
①开关中的两个线头相碰相当于开关是闭合的,不会引起电流过大;
②插座的两个线头,分别是火线和零线,火线和零线相连是短路现象,会引起电流过大;
③户外输电线绝缘皮被损坏,不会出现电流过大;
④电路中接入大功率的用电器,会使电路总功率更大,根据I=,功率变大,电压不变,电流变大。
故选:C。
【答案】B
【解析】晚上在照明灯泡.微波炉等用电器正常工作时,再开空调,由于空调的实际功率较大,会造成家庭电路中总功率过大,进而造成干路电流过大,保险丝熔断。
故选:B。
【答案】B
【解析】A.电路电阻不变时,电压太低,根据欧姆定律,会造成电流太小,不会使空气开关跳闸,故A不符合题意;
B.同时用了太多用电器,可能会造成电路的总功率过大,电流过大,会使空气开关跳闸,故B符合题意;
C.某条线路开路,会使总电流减小,不会使空气开关跳闸,故C不符合题意;
D.用电器的总功率过小,根据P=UI可知,在电压一定时,总电流会减小,不会使空气开关跳闸,故D不符合题意。
故选:B。
【答案】D
【解析】ABC.保险丝的电阻率大.熔点低的铅锑合金制作的,而铜丝的电阻率小.熔点高;因为保险丝和铜丝串联,因此通过它们的电流相同,通电时间也相同;由Q=I2Rt可得,电阻大的产生的热量多,而保险丝的电阻大,熔点又低,故保险丝先熔断,从而起到保护电路的作用,故ABC正确;
D.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D错误。
故选:D。
【答案】A
【解析】
A.家庭电路中总电流过大,可能是由于电路中用电器的实际功率过大引起的,也可能是短路引起的,故A正确;
B.家庭电路发生短路时,保险丝会首先熔断或空气开关跳闸,从而对电路起到保护作用,一般不会因电流过大而烧毁用电器,故B错误;
C.在家庭电路中,各用电器是并联的,开关与用电器串联,故C错误;
D.保险丝是用铅锑合金制成的,是因为该材料电阻率大.熔点较低,故D错误。
故选:A。
【答案】C
【解析】
AB.插座和日光灯短路,都会造成电流太大,使空气开关跳闸,故AB不符合题意。
C.用电器金属外壳没有接地,如果用电器不漏电,不会改变电路的电压和电阻,不会改变电流。如果漏电,总电流会减小,不会使空气开关跳闸,故C符合题意。
D.同时用了太多用电器,可能会造成电路的总功率过大,电流过大,会使空气开关跳闸。故D不符合题意。
故选:C。
【答案】B
【解析】
A.在通常情况下,手柄.胶木外壳和瓷底板都不容易导电,是绝缘体,故A正确;
B.保险丝是由电阻率大,熔点低的铅锑合金制成,铝丝的电阻率小,熔点高,不能代替保险丝,故B错误;
C.为了防止触电,在安装电路的过程中,闸刀开关必须断开,故C正确;
D.刀口通常用铜来做,是因为铜的电阻率小,可以减小电阻,故D正确。
故选:B。
【答案】A
【解析】
A.若电路发生短路,会导致干路中电流过大,此时熔丝熔断,能起到保护电路的作用,故A符合题意。
B.若关闭空调,则总功率变小,干路中电流变小,熔丝不可能熔断,故B不符合题意;
C.若停电,则电路中无电流,熔丝不可能熔断,故C不符合题意;
D.若打开冰箱门,对电路中的电流不会有明显的影响,熔丝不可能熔断,故D不符合题意。
故选:A。
【答案】A
【解析】A.熔丝和导线串联,熔丝熔断时,电流相等,故A错误;
B.断开电源,在B.D间连上一根导线,再次接通电源时,灯发生短路,不亮,熔丝熔断,是由于电流过大导致的,故B正确;
C.由于灯泡发生短路,所以虽然熔丝熔断,但灯泡是完好的,故C正确;
D.据安全用电的知识可知,绝对不能用铜丝代替熔丝,故D正确;
故选:A。
【答案】B
【解析】A.保险丝是用电阻大.熔点低的材料制成的,当电路中电流超过保险丝的熔断电流时,保险丝就会熔断,对电路起保护作用,故A错误;
B.当接入电路的用电器增多时,用电器总功率增大,干路电流增大,由P=I2R丝可知,保险丝的发热功率增大,故B正确;
C.按照安全用电的要求,开关应接在火线和用电器之间,所以甲处应安装开关,乙处安装用电器,故C错误;
D.家庭电路的总开关应该安装在保险丝前面,这样在更换保险丝时,先将总开关断开,确保电路中没有电流,则总开关应安装在图中保险丝的左侧,故D错误。
故选:B。
【答案】 C
【解析】由P=UI可得,电热器正常工作时的电流:
I==≈13.6A,
因选用的铜芯橡皮绝缘线的安全载流量应略大于正常工作电流且经济,
所以,应选横截面积为2.5mm2的导线。
故选:C。
【答案】D
【解析】保险丝是由电阻率大.熔点低的铅锑合金制成的,应使保险丝的额定电流等于或略大于电路中的最大正常工作电流。故ABC均错误。
故选:D。
二、填空题(共2小题)
15.【答案】总功率过大;电路中短路;22。
【解析】(1)家庭电流中电流过大总共有2个原因:短路和总功率过大,
图甲: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;
图乙:金属件将火线和零线接通,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。
(2)家庭电路的电压U=220V,人体电阻R=10kΩ=104Ω,
因此通过人体的电流:
I===0.022A=22mA。
故答案为:总功率过大;电路中短路;22。
【答案】保险丝;总功率。
【解析】人们使用多台空调时,家庭电路的各空调之间都是并联的,电路的总功率等于各空调的功率之和,空调越多,总功率越大,根据P=UI,故I=,电压不变,总功率变大,电流变大,烧断保险丝。
故答案为:保险丝;总功率。
【答案】(1)=;(2)A;(3)能;(4)B;(5)零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开。
【解析】(1)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3,即I1﹣I2=I3;
(2)A.站在地面上的人触及b线时(单线接触电)通过火线与零线的电流有差值,脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用.故A正确.
B.当用户电流超过一定值时,通过火线与零线的电流没有差值,不会使ef中产生感应电动势,脱扣开关不会断开.故B错误.
C.只要通过火线与零线的电流没有差值脱扣开关不会自动断开,故C错误.
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电),流过火线与零线的电流相等,保护器中火线和零线中电流产生的磁场应完全抵消,不会使ef中产生感应电动势,脱扣开关不会断开.故D错误;
故选A;
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时漏电电流:I3==≈0.049A=49mA,
由图丙可知,额定动作电流I≤30mA,因I3>I,所以,该漏电保护器能及时断开电路;
(4)A.闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故A不正确;
B.闭合开关时,通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故B正确;
CD.闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故CD不正确;
(5)零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开。
故答案为:(1)=;(2)A;(3)能;(4)B;(5)零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开。
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