五四制魯科版物理九年級上冊15.2探究家庭電路中電流過大的原因素養(yǎng)提升練含解析

第第頁五四制魯科版物理九年級上冊15.2探究家庭電路中電流過大的原因素養(yǎng)提升練（含解析）第十五章安全用電

第二節(jié)探究家庭電路中電流過大的原因

基礎(chǔ)過關(guān)全練

知識點1過載與電流過大

1.【安全與健康】如圖所示,繪制的是一棟樓房里各家的日常生活。但小王家中“停電了”,他家停電的原因不可能是以下哪種()

A.樓房里的某條電線斷路

B.全樓用電器總功率過大

C.小王家忘記交電費了

D.小王家漏電保護(hù)器跳閘

知識點2短路與電流過大

2.如圖所示的甲、乙兩個電路,閉合開關(guān)后都會使保險絲熔斷。關(guān)于保險絲熔斷的原因,下列說法正確的是()

A.甲電路保險絲熔斷是由于燈泡被短路

B.甲電路保險絲熔斷是由于燈泡斷路

C.乙電路保險絲熔斷是由于電路總電阻太大,總功率太大

D.乙電路保險絲熔斷是由于電路總電阻太小,總功率太小

知識點3保險絲

3.【新獨家原創(chuàng)】如圖所示是韓華家的部分電路和電熱水壺的內(nèi)部原理圖。若韓華將電熱水壺的插頭插入插座,然后閉合開關(guān)時,空氣開關(guān)跳閘,其原因可能是()

A.三孔插座中接火線和零線的導(dǎo)線相碰

B.電熱水壺插頭內(nèi)的兩個線頭相碰

C.電熱水壺開關(guān)內(nèi)的兩個線頭相碰

D.電路中增加了大功率用電器

能力提升全練

4.(2023山東濟(jì)南萊蕪中考,9,★☆☆)隨著人們生活水平的提高,很多家庭添置了大功率用電器。由于家庭電路改造的滯后,有時會出現(xiàn)如圖所示的現(xiàn)象。圖中,甲處是電源插排的電源線,乙處是微波爐的電源線,丙處是電熨斗的電源線,丁處是轉(zhuǎn)接插座,其上還連接了電冰箱、洗衣機(jī)和電視機(jī),這四處中最容易因為電流過大引起火災(zāi)的是()

A.甲處B.乙處C.丙處D.丁處

5.【跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活】(2022山東青島中考,18,★☆☆)“安全用電,從我做起”,如圖是已接入家庭電路中的一個插線板。

(1)插線板上標(biāo)記A的插孔,應(yīng)與家庭電路的線相連。

(2)多個用電器同時插在插線板上工作,它們的連接方式是聯(lián)。

(3)將電烤箱的插頭插入插線板,閉合開關(guān),家中的空氣開關(guān)跳閘了,原因可能是。

6.(2022山東威海中考,27,★★☆)小明家有一個標(biāo)有“220V10A”的插排(圖甲所示),同時接入一個電加熱坐墊(“220V24.2W”)和一臺吸塵器(“220V1100W”),吸塵器的電動機(jī)線圈電阻為2Ω,小明家電壓恒為220V。

(1)吸塵器工作10min消耗的電能是多少

(2)現(xiàn)有一個電吹風(fēng)機(jī)(“220V880W”),請通過計算說明插排能否允許再接入此電吹風(fēng)機(jī),使3個用電器同時工作。

(3)圖乙是電加熱坐墊(“220V24.2W”)的簡化電路圖,通過調(diào)控開關(guān)可實現(xiàn)保溫和加熱兩個功能。電阻R1在調(diào)溫盒內(nèi),電阻R2置于坐墊內(nèi)用于加熱。電加熱坐墊處于保溫狀態(tài)時電阻R2消耗的電功率為20W,則R1的阻值為多少

素養(yǎng)探究全練

7.【科學(xué)探究】認(rèn)識短路的危害和保險絲的作用。

【設(shè)計實驗】

目的:認(rèn)識短路的危害和保險絲的作用。

器材:低壓電源(直流6V)、開關(guān)、額定電流為1A的保險絲、額定電壓為6V的燈泡、導(dǎo)線、電流表(演示電流表,量程為0~5A)。

【進(jìn)行實驗】

(1)在C、D間接上一段保險絲,A、B間接入電流表,其他部分如圖所示連接好電路。

(2)當(dāng)開關(guān)閉合時,燈泡(選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”),電流表(選填“有”或“無”)示數(shù)。

(3)斷開開關(guān),在B、D間接一根粗銅絲,當(dāng)閉合開關(guān)的瞬間,你將會觀察到。

A.電流表沒有示數(shù),燈泡也不亮

B.電流表的指針迅速擺動較大的幅度,燈泡變得非常亮

C.電流表的指針迅速擺動較大的幅度,A、B間導(dǎo)線也隨即熔斷

D.電流表的指針迅速擺動較大的幅度,保險絲也隨即熔斷

【分析論證】

B、D間接入銅絲時,燈泡被短路,電路中電阻很小。根據(jù)歐姆定律可知,閉合開關(guān)的瞬間,電路中的電流,這時,通過保險絲的電流(選填“等于”“小于”或“大于”)導(dǎo)線中的電流,但保險絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大很多,根據(jù)焦耳定律,在和相同時,導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量跟電阻成比,所以保險絲的溫度升高,又由于保險絲的較低,所以發(fā)生了上述現(xiàn)象。

答案全解全析

基礎(chǔ)過關(guān)全練

1.B如果是小王家的線路斷了,會導(dǎo)致他家停電,而其他用戶家有電,A項原因可能;若全樓用電器總功率過大,干路電流過大,會引起整棟樓的空氣開關(guān)斷開,致使整棟樓停電,B項原因不可能;若小王家忘記交電費了,會導(dǎo)致他家停電,而其他用戶家有電,C項原因可能;小王家的漏電保護(hù)器跳閘,會導(dǎo)致小王家停電,而其他用戶家有電,D項原因可能。

2.A甲圖中,閉合開關(guān),電流從火線經(jīng)保險絲和金屬絲到達(dá)零線,燈泡被短路,保險絲熔斷,故A正確,B錯誤。乙圖中,開關(guān)都閉合時,同時工作的用電器太多,總電阻太小,總功率太大,電路總電流太大而使保險絲熔斷,故C、D錯誤。

3.D三孔插座中接火線和零線的導(dǎo)線相碰屬于短路,在插入電熱水壺的插頭之前就會造成空氣開關(guān)跳閘,A錯誤;若電熱水壺插頭內(nèi)的兩個線頭相碰,將插頭插入插座時會立即造成電源短路,在閉合開關(guān)前,空氣開關(guān)就會跳閘,B錯誤;若電熱水壺開關(guān)內(nèi)的兩個線頭相碰,電熱水壺的插頭插入插座后電熱水壺就會馬上工作,而不是閉合開關(guān)后才會造成電流過大,C錯誤;電熱水壺是大功率用電器,將電熱水壺的插頭插入插座,然后閉合開關(guān),此時電路中增加了大功率用電器,會使電路中的電流增大,造成空氣開關(guān)跳閘,D正確。

能力提升全練

4.A家庭電路中電流過大引起火災(zāi)的原因有兩個:電路中發(fā)生短路和用電器的總功率過大。由于家庭電路是并聯(lián)電路,所以干路中的電流要大于支路中的電流,即干路中的電流是最大的,最容易因為電流過大引起火災(zāi)的位置在干路中,根據(jù)題圖可知,甲在干路中,故甲處最容易因電流過大引起火災(zāi)。

5.(1)地(2)并(3)用電器總功率過大

解析(1)由圖可知,三孔插座的A孔應(yīng)與家庭電路的地線相連,當(dāng)用電器的金屬外殼漏電時,電流就會通過地線流入大地,防止觸電事故的發(fā)生。

(2)多個用電器同時插在插線板上工作,它們同時工作且互不影響,故它們的連接方式是并聯(lián)。

(3)因為電烤箱是大功率用電器,將電烤箱的插頭插入插線板,閉合開關(guān),家里的空氣開關(guān)跳閘的原因可能是用電器總功率過大。

6.解析(1)吸塵器工作10min消耗的電能W吸=P吸t=1100W×10×60s=6.6×105J。

(2)插排允許的最大功率P最大=UI最大=220V×10A=2200W,三個用電器全部接入電路的總功率P總=P坐+P吸+P吹=24.2W+1100W+880W=2004.2W<2200W,因此可以接入該電吹風(fēng)機(jī)。

(3)當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時,電路為R2的簡單電路,當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時,R1與R2串聯(lián),因為串聯(lián)電路中的總電阻大于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻,所以由P=UI=可知,電路為R2的簡單電路時,電路中的電阻最小,電功率最大,電加熱坐墊為加熱擋;R1、R2串聯(lián)時,電路中的電阻最大,電功率最小,電加熱坐墊為保溫?fù)?電加熱坐墊處于加熱擋時,R2的阻值R2===2000Ω,當(dāng)電加熱坐墊處于保溫?fù)鯐r,由P2=I2R2可知,保溫狀態(tài)時電路中的電流I保溫===0.1A,由歐姆定律可知,此時電路中的總電阻R保溫===2200Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點可知,R1的阻值R1=R保溫-R2=2200Ω-2000Ω=200Ω。

素養(yǎng)探究全練

7.【進(jìn)行實驗】(2)發(fā)光有(3)D【分析論證】很大等于電流通電時間正熔點

解析【進(jìn)行實驗】(2)由題圖可知,這是一個正確連接的電路,當(dāng)開關(guān)閉合時,燈泡與保險絲串聯(lián),所以燈泡發(fā)光,電流表有示數(shù)。

(3)斷開開關(guān),在B、D間接一根粗銅絲,燈泡被短路,閉合開關(guān)的瞬間,電路中電流過大,將會觀察到電流表的指針迅速擺動較大的幅度,保險絲也隨即熔斷,燈泡