中考物理培优 易错 难题(含解析)之家庭电路故障的分析问题含答案

一、初中物理家庭电路故障的分析问题

1．小华在位如图所示的实验时，闭合开关S，两灯均发光，过了一会儿，灯L1突然熄灭，他发现一个电表的示数变大，另一个电表的示数变小。他将灯L1、L2位置互换，再次闭合开关S，观察到两个电表均无示数，若电路只有一处故障，且只发生在灯L1或L2上，则一定是（ ）

A．灯L1断路 B．灯L1短路

C．灯L2短路 D．灯L2断路

【答案】A

【解析】

【详解】

由电路图知，两只灯泡串联，电压表测量灯泡L1两端的电压，电流表测量通过电路的电流；

A．如果灯L1断路，两灯都不能发光，电流表示数减小为零，电压表示数增大；将灯L1、L2位置互换后，整个电路断路，所以电流表、电压表指针均不动，故A符合题意；

B．如果灯泡L1短路，L1不能发光，电流表示数增大，电压表示数减小；将两只灯泡互换位置后，电流表指针偏转，电压表指针也偏转，故B不符合题意；

C．如果灯泡L2短路，电流表、电压表示数都增大，故C不符合题意；

D．如果灯泡L2断路，整个电路断路，所以电流表、电压表指针均为0，故D不符合题意。

2．小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图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（填“1”或“2”）。安装完毕后，闭合开关，电灯正常发光，当他把“220V 8W”的台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，电灯熄灭，发生这一现象的原因可能是_________短路。（选填序号①插座处②台灯插头处③台灯开关处④台灯灯头处）

【答案】1； ④。

【解析】

【详解】 [1]保险丝接在火线上，说明上面的线为火线，下面的线的零线，开关接在保险丝和灯泡之间，即位置1接开关，位置2接灯泡；

[2] 当把台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，电灯熄灭，发生这一现象的原因可能是台灯灯头处短路，没有电流流过灯泡，电灯熄灭。

3．小明发现家中灯光过强想换一个合适的灯泡，在更换过程中发现灯泡烫手是因为灯泡中电流具有____效应；为防止家庭电路中电流过大，应避免电路短路和家用电器的_________过大。

【答案】热 总功率

【解析】

【分析】

【详解】

[1]电流通过导体时会产生热量，把电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应，灯泡烫手是因为电流通过灯泡的灯丝产生热量造成的。

[2]由I=pU可知，电压不变的情况下，当家用电器的的功率过大时，电流会过大；电路短路时，电流不经用电器而将火线和零线连接，此时电线上的电流也会过大，这两种情况都会导致跳闸。

4．家庭电路用电时要注意安全。

(1)在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热甚至引起火灾。这是因为有接头处导线比相同长度无接头处导线的_____(选填“电流”“电阻”)大。

(2)为了检查家庭电路中是否有短路情况，在进户线的干路上串联一个标有“PZ220﹣40”的白炽灯L1，如图所示，然后断开家里的其他开关，只闭合S，若L1发光较暗，说明该支路____；若发现L1正常发光，说明该支路_____。(以上两格均选填“正常”或“短路”)。

【答案】电阻 正常 短路

【解析】

【详解】

[1]从焦耳定律2QIRt得出串联电路中电阻大时发热量高，所以接头处容易发热高甚至引起火灾，是由于接头处导线比相同长度无接头处导线的电阻大；

[2][3]把灯L1放在火线上时，L1与L2串联，若L2电路正常，L1与L2都不会达到额定电压，所以L1将发光较暗，所以若L1发光较暗时，说明该支路正常工作；若L1正常发光，说明L2没有分到电压，即该支路短路。

5．如图是小许家中关于家庭电路的几个器件：

（1）如图（1）所示，该电能表的示数为_______kW·h；由表上铭牌可知，他家同时使用的用电器的功率最多只能为____________W；

（2）如图（2）的两只白炽灯泡，若这两只灯泡灯丝的长度相同，则灯丝较粗的是________（甲/乙）灯，若将它们串联接在220V电源上，较亮的是_____（甲/乙）灯，它们的总功率_______（大于/等于/小于）25W；

（3）如图（3）所示是测电笔的结构示意图。其中属于绝缘体的是_________，当测电笔插入电源插座时氖管发光，则该插孔接的是________线；他将开关断开的台灯插头插入电源插座后，闭合台灯开关，干路中的保险丝立即熔断了，发生这种情况的最大可能是________ （插座/插头/开关/灯头）处有短路。

【答案】643.4 8800 乙 甲 小于 塑料外壳 火 灯头

【解析】

【详解】

(1)[1][2]从图1可以看到，该电能表的示数为643.4kW·h；由表上铭牌可知，电路中的电流最大只能是40A，电路电压是220V，则他家同时使用的用电器的功率最多只能为

220V40A8800WPUI；

(2)[3]从图2可以看到，甲灯的电功率小于乙灯的，根据2URP可知，甲灯的电阻大于乙灯的电阻，而两灯泡的灯丝材料相同，长度也相同，甲灯的电阻大，那么甲灯灯丝横截面积较小，即灯丝较粗的是乙灯；

[4]若将它们串联接在220V电源上，串联电路电流处处相等，而甲灯的电阻较大，根据2PIR可知，甲灯的功率较大，则甲灯较亮；

[5]把它们串联后，电路的总电阻是大于甲灯的电阻的，根据2UPR可知，电压都是220V，电路的总功率是小于甲灯的功率，即它们的总功率小于25W；

(3)[6]从图3可以看到，测电笔的构造中，只有塑料外壳不容易导电，它是绝缘体；

[7]根据测电笔的使用方法可知，当测电笔插入电源插座时氖管发光，则该插孔接的是火线；

[8]假如插座、插头有短路现象，那么在没闭合台灯开关之前，保险丝就已经熔断了，所以不会是插座、插头短路；假如是开关短路，台灯是有电阻的，那么即使开关闭合，保险丝也不会熔断，所以不会是开关短路；假如是灯头短路，那么闭合开关后，电路中电流很大，保险丝会熔断，这符合题意。综上所述，可能是灯头处发生短路。

6．晚上，小强家的灯均正常发光，突然灯全部熄灭，经检查保险丝完好，用测电笔检测插座的两孔，氖管均发光，发生这一现象的原因可能是（ ）

A．某盏灯灯丝断了 B．某开关处短路了

C．进户线的零线断了 D．插座处短路了

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．家庭电路为并联电路，某盏灯灯丝断了，不会对其它用电器产生干扰，故A不符合题意；

B．某处开关短路，相当于此开关一直处于闭合状态，其对应的现象是由该开关控制的用电器会一直工作，故B不符合题意；

C．进户线的零线断了，家中所有灯全部熄灭，电路中没有电流，所以保险丝也安全无恙；用测电笔试触插座的两个插孔时，火线、试电笔、人体、大地构成通路，所以氖管均发光。故C符合题意；

D．插座处短路了，整个家庭电路都被短路，电流过大，保险丝会被熔断，故D不符合题意。

故选C。

7．如图所示的家庭电路中当开关都闭合时，灯L不亮，用试电笔测试插座的左、右孔，氖管都发光，电路中只有一处故障，下列说法正确的是（ ）

A．可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是开关中的两个线头相碰

B．三孔插座是为了防止用电器外壳带电发生触电事故

C．若在导线a和b之间接一个灯泡，则它和L是串联的

D．根据测试结果，应该是m与j之间断路

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】 A．开关中的两个线头相碰，相当于开关处于闭合状态，它不会造成空气开关的跳闸，故A错误；

B．三孔插座是为了防止用电器外壳带电发生触电事故，故B正确；

C．若在导线a和b之间接一个灯泡，则它和L是并联的，故C错误；

D．如果是m与j之间发生断路，用试电笔测试插座的左孔时，氖管不会发光，故D错误。

故选B。

8．电冰箱起动时，与电冰箱并联的台灯变暗。关于这一现象，下列说法中不正确的是（ ）

A．进户线中电流变大 B．线路中电阻变大

C．线路中热损耗变大 D．灯泡两端的电压变小

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．当使用大功率的电冰箱时，电路中的总功率过大，家庭电路的电压一定，由PUI可知，干路中的电流变大，故A正确，不符合题意；

B．因电冰箱和台灯是并联的，根据并联电路电阻的特点知，线路中的总电阻变小，故B错误，符合题意；

C．干路中的电流变大，由2QIRt知，线路中的热损耗变大，故C正确，不符合题意；

D．因干路中的电流变大，由UIR知，线路电阻分压变大，台灯两端的电压变小，所以台灯将变暗，故D正确，不符合题意。

故选B。

9．小岗将台灯插头插入插座，当他闭合台灯开关时，室内其他电灯全部熄灭，同时空气开关跳闸，造成这一故障的原因可能是_____。将故障排除后，闭合开关灯正常发光，小王又发现台灯的灯泡很热有点烫手，而与之相连的导线却不怎么热，这是因为_____。

【答案】台灯处短路 灯丝与导线串联，由2QIRt知，I、t相同时，灯丝电阻大于导线电阻，所以发热多

【解析】

【分析】

【详解】

[1]假设台灯处短路，那么有很大的电流流过电路，这时空气开关跳闸，由于空气开关跳闸，整个电路都没有电流流过，那么室内其他电灯全部熄灭，这种情况符合题意，所以造成这一故障的原因可能是台灯处短路。

[2]将故障排除后，闭合开关灯正常发光，小王又发现台灯的灯泡很热有点烫手，而与之相连的导线却不怎么热，这是因为灯丝与导线串联，由2QIRt知，流过它们的电流和经历的时间相同，灯丝电阻大于导线电阻，所以发热多。

10．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。

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；