2020-2021备战中考物理与家庭电路故障的分析问题有关的压轴题及答案解析
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一、初中物理家庭电路故障的分析问题
1．如图为某居民家中的电路，电灯L与电热壶均正常工作，关于此电路，下列说法正确的是（ ）
A．电热壶与电灯L串联
B．若CD间断路，电热壶和电灯L仍能正常工作
C．若AB间断路，电热壶和电灯L都不能工作
D．用测电笔测试三孔插座的左孔，氖管不发光
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A． 由图知道，电热壶与电灯L是并联，故A错误；
B．若CD间断路，灯泡相连的火线和零线正常，灯L仍正常发光；则三孔插座的左孔通过电热壶与火线连通，即左右两孔都与火线相连，电热壶会突然停止工作，故B错误；
C．若AB间断路，灯泡相连的火线和零线正常，灯L仍正常发光；而电热壶会停止工作，故C错误；
D．由图知道，三孔插座的左孔与零线是连通的，所以，用测电笔测试三孔插座的左孔，氖管不发光，故D正确。
故选D。
2．如图所示的家庭电路，当闭合开关时，发现电灯不亮。若原因是图中打“x”的位置发生了断路。则在开关闭台的情况下，用测电笔测试电路中A点时，测电笔氖管________（选填“会“或“不会”）发光。
【答案】会
【解析】 【分析】
【详解】
如果开关闭合后，灯不亮，经检查，是图中打“x”的位置发生了断路，则A点通过灯泡、开关与火线连通，A点与零线之间断开，即A点也带电，故A点会使氖管发光。
3．在家庭电路中，各用电器之间是__________（选填“串联”或“并联”）的。星期天小天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时，空气开关立刻“跳闸”，小天分析其原因可能是电热水壶插头内部__________（选填“短路”或“断路”）。
【答案】并联 短路
【解析】
【详解】
[1]在家庭电路中，各用电器可以独立工作互不干扰，所以它们之间是并联的。
[2]空气开关立刻“跳闸”的原因是电流过大，根据题意电流过大是短路造成的。
4．如图所示是小明家的一部分电路，当闭合开关S后发现电灯L不亮，且熔丝没有熔断，某同学用验电笔测试C、D两点时氖管发光，测试A点时氖管发光，测试B点时氖管不发光。那么可以判定故障是___________；小明家所使用的交流电的周期是___________s。
【答案】BD间开路 0.02
【解析】
【分析】
解决此题要知道保险丝没有熔断，说明没有发生电流过大的情况；测量火线氖管发光，证明进户火线正常；测量零线不发光，说明零线也正常；交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期，单位时间内完成周期性变化的次数叫频率。
【详解】
[1]如果电路发生短路，则电路中电流过大会把保险丝烧断，而题目中保险丝没有问题，所以没有出现短路问题；如果A、C处有断路，则用氖管测D点时不会发光；由以上分析可知，A至D处都没有问题，当用测电笔测B时不发光，说明零线是正常的，那么只有BD段某处断路，会造成题干的现象。
[2]交流电是电流方向周期性改变的电流，我国使用的是交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50Hz，周期为0.02s。
5．川川想在家里安装一盏照明灯,他设计的电路如图．请你将图中开关和电灯连线补画完整．
（__________）
电工师傅正确安装完毕,闭合开关,电灯不亮．电工师傅用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时,测电笔的氖管都发光,则可能是电路的____________段（选填“ab”、“fd”或“e”）发生断路故障．
【答案】 e
【解析】
【详解】
[1]开关和电灯应该串联接在电路中，先接开关，再接电灯，如下图所示；
[2]假如是ab段发生断路故障，那么闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，测电笔的氖管都不亮，这与题意不符合，故不是ab段发生断路故障；假如是fd段发生断路故障，那么闭合开关，电灯会亮，这与题意不符合，故不是fd段发生断路故障；假如是e发生断路故障，那么闭合开关，电灯不会亮，用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，测电笔的氖管都发光，这与题意符合，故可能是电路的e发生断路故障。
6．如图是小黄家的部分电路，开始时各部分工作正常．火线和零线间的电压值是_____．将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光．拔出电饭煲的插头，电热壶仍不能工作，把测电笔分别插入插座的左、右孔，氖管均能发光．则故障是下列选项中的________．
A．电热壶所在电路的BD两点间断路
B．电路的CD两点间导线断路
C．插座的接地线断路
D．电路的AB两点间导线断路
【答案】220V B
【解析】
【分析】
【详解】
火线和零线间的电压值是220V；电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧坏了，没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光,说明火线有电,而零线开路了，且是在C、D之间开路。
7．如图所示是一种空气开关原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。
(1)空气开关的原理是当电流超过限制电流时，会自动切断电路，电流过大的原因是：一、短路；二、___；
(2)当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开刚转动时，杠杆OA属于_________杠杆。
【答案】用电器总功率过大 省力
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电流过大的原因有短路或者用电器总功率过大。
(2)[2]金属杆OA可看作杠杆，支点是O，弹簧的拉力是动力，杠杆OA的重力是阻力，这时杠杆的动力臂大于阻力臂，所以OA属于省力杠杆。
8．（1）如图1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．除短路之外，_____________________也会引起熔丝熔断。
（2）如图2甲所示，大功率家用电器要使用三孔插座，用于接地的导线应该接在插座的孔_______（选填三个孔的代号）．小朋同学想在家里安装一盏照明灯，图2乙所示是他设计的电路．图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在________方框中．安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试a、b、c三点时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为________________________________________。
【答案】较低 BD 总功率过大（过载） E 2 进户零线断路
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2][3]熔丝材料的特点是熔点较低；为造成短路，引起熔丝熔断，导线应该接在BD两点间，那么电流流过导线AB后，不会经过小灯泡，而是流过导线BD，再流过熔丝，回负极，这样电路中的电流很大；除短路之外，用电器的总功率过大也会引起熔丝熔断；
(2)[4][5]三孔插座的接法是左零右火中接地，用于接地的导线应该接在插座的孔E；按照家庭定路的接法，开关应该接在火线上，所以虚线框2应该接开关；
[6]假设电灯断路，那么用测电笔测试a点时，测电笔的氖管不发光，这与题意不符合，故不可能是电灯断路；假设电灯短路，那么闭合开关后，电路中的电流很大，保险丝会烧断，用测电笔分别测试a、b、c三点时，测电笔的氖管都不发光，这与题意不符合，故不可能是电灯短路；假设进户零线断路，闭合开关后，没有电流流过灯泡，用测电笔分别测试a、b、c三点时，测电笔的氖管会发光，这与题意相符合，故电路的故障为进户零线断路。
9．教室中有一台空调和多盏标有“220V 18W”的电灯，其中黑板前方的电灯L1和L2由一个开关S单独控制，如图所示。
(1)请用笔画线表示导线，将电灯L1、L2和开关S接入电路中，使两灯都能正常发光（______）。 (2)当打开空调时，空气开关“跳闸”。出现这种现象的原因可能是______。
【答案】 用电器总功率过大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]教室的电灯之间互不影响是并联的，且电灯L1和L2由一个开关S单独控制，为了电路安全，控制电灯的开关接在火线一侧，如图所示
(2)[2]当电路电流过大时，为了保护电路，空气开关跳闸，造成电路电流过大的原因可能是电路某处短路或者用电器总功率过大；当打开空调时，空气开关“跳闸”，出现这种现象的原因可能是电路用电器总功率过大。
10．如图所示的电路出现故障，总开关S跳闸后，复位时又立即跳闸。电工检修时断开所有开关，拔去保险丝，并在此处接入一只普通的白炽灯泡L0，当闭合开关S、S1时，L0正常发光，L1不发光；当闭合开关S、S2时，L0和L2都发出暗红色光；则可以确定电路故障是
A．灯L1断路 B．灯L1短路 C．灯L2断路 D．灯L2短路
【答案】B 【解析】
【分析】
将电灯L0按表格中提供的接法接入电路，是把此灯串联接入电路；若电灯L0恰能正常发光，说明开关闭合的那条支路短路，使该灯直接接在电源上；若电灯L0比正常发光暗，说明开关闭合的那条支路的灯与该灯串联接入电路，所分电压低于220V，这条支路正常；若电灯L0不发光，说明开关闭合的那条支路有开路；据此分析判断。
【详解】
当闭合开关S、S1时，L0和 L1串联，L0正常发光，L1不发光，说明灯L1短路；当闭合开关S、S2时，L0和L2串联，L0和L2都发出暗红色光说明灯L2正常。
故选B。
【点睛】
电路故障是中考必考题型，本题根据灯L0的发光情况判断电路故障，不太难。
11．电工修理如图所示的照明电路时，发现电灯R不亮，用测电笔测试C、D后，发现这两处都能使氖管发光，而测试A、B两点时，只有A点氖管发光，则故障可能发生在（ ）
A．AC段 B．CD段 C．电灯R短路 D．BD段
【答案】D
【解析】
【详解】
A．假设AC段断路，用测电笔测试C后，没有电流流过氖管，氖管不会发光，这与题意不符合，所以AC段不会断路，故障不可能发生在AC段，A项不合题意；
BC．假设CD段断路，那么电灯R不亮，用测电笔测试C，氖管能够发光，但是用测电笔测试D，没有电流流过氖管，氖管不会发光，这与题意不符合，所以CD段不会断路；假设CD段短路，那么电灯R不亮，用测电笔测试C、D后，这两处都能使氖管发光，而测试A、B两点时，这两处都能使氖管发光，这与题意不符合，所以CD段不会短路，即电灯R不会短路；综上所述，故障不会发生在CD段，电灯R也不会短路，B、C项不合题意；
D．假设BD段断路，那么电灯R不亮，用测电笔测试C、D后，这两处都能使氖管发光，测试A、B两点时，A点氖管能发光，B点氖管不能发光，这与题意相符合，所以故障可能是BD段断路；选项D符合题意；
故选D。
12．小明晚上做功课，把台灯插头插在书桌边的插座上，闭合台灯开关，发现台灯不亮。为了找出故障原因，小明把台灯插头插入其他插座，发现台灯能正常发光，接着他用测电笔插入书桌边的插座插孔进行检查，发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光，则台灯不亮
