中考物理 家庭电路故障的分析问题综合试题附答案解析

一、初中物理家庭电路故障的分析问题

1．“注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识，下列有关安全的说法错误的是（ ）

A．家庭电路中空气开关跳闸一定是发生了短路

B．使用验电笔时，手必须接触笔尾金属部分

C．雷雨天，人不能在高处打伞行走，否则可能会被雷击中

D．如果发生触电事故，应立即切断电源，然后施救

【答案】A

【解析】

【分析】

(1)家庭电路中电流过大的原因是总功率过大和短路；

(2)使用测电笔时，手必须接笔尾金属体；

(3)雷电容易击中地面上尖端的突起物；

(4)发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源。

【详解】

A．家庭电路中空气开关跳闸，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故A错误，符合题意；

B．使用验电笔时，手必须接触笔尾金属部分，不能接触其笔尖部分，故B正确，不符合题意；

C．雷雨天打伞是很危险的，可能会被雷击，故C正确，不符合题意；

D．发生触电事故，切断电源是首先要做的，然后施救，故D正确，不符合题意。

故选A。

2．如图所示为一盏台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的

_______(选填“C”或“D”)插脚接火线，该灯泡正常工作一段时间后，灯丝热得发红，而与之相连的导线却几乎不发热，这说明电流通过导体时产生的热量与________有关．若闭合S该灯泡不能发光且电路中的空气开关跳闸，则电路故障可能是灯泡___________ ．

【答案】D 电阻 短路

【解析】

【分析】

家庭电路中，开关与火线连接，通过焦耳定律分析电路电热，电路中不能接入大功率用电器，不能出现短路情况。 【详解】

(1)在家庭电路中，开关应连接在火线的一侧，因此，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的D插脚接火线；

(2)导线与灯丝串联，根据焦耳定律，电流与通电时间相同时，灯丝的电阻大，所以产生的热量多，因此出现灯丝热的发红，而与之相连的导线却几乎不发热的原因；

(3)当闭合S时，该灯泡不能发光且电路中的空气开关跳闸，出现的情况可能是接入用电器功率过大，也可能是用电器短路。

3．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。

4．电工师傅常用一只标有“220 V 40 W”的灯L0（检验灯）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示：

(1)如果要检查L1所在支路，则要同时闭合的开关是_________；

(2)如果L2所在支路完好无损，则在只闭合S， S2时，L0的发光情况是____（填“比正常发光时亮”“正常发光”或“比正常发光时暗”）；

(3)当只闭合S， S3时，L0正常发光，则L3所在支路__________。

【答案】S、S1 比正常发光时暗 短路

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由图可知，开关S处于干路，L1、L2、L3并联，由于并联互不干扰，则为检测L1所在支路，只需闭合S和S1即可。

(2)[2]如果L2所在支路完好无损，只闭合S， S2时，电路为L0和L2串联电路，家庭电路电压为220V，由于灯泡额定功率均为220V，则由串联分压可知，两灯泡均无法正常发光，实际电压均低于额定电压，故比正常发光时暗。

(3)[3]当只闭合S、S3时，L0正常发光，由于家庭电路电压为220V，L0额定电压为220V，则L0正常发光时说明电源电压全加在L0两端，可得L3短路。

5．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。

6．如图所示，电工师傅用检验灯泡L0（灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况。当S闭合后，再分别闭合S1、S2、S3时（四只灯泡均标有“220V 40W”字样），下列说法正确的是（ ）

A．只闭合S、S1时，L0不亮，说明该支路断路

B．只闭合S、S2时，L0正常发光，说明该支路短路

C．只闭合S、S3时，L0正常发光，用试电笔检测A点氖管发光

D．只闭合S、S3时，L0发光呈暗红色，每个灯泡的实际功率为20W

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】

A．只闭合S、S1时，L0不亮，说明电路无电流，电路不通，该支路断路，故A正确；

B．只闭合S、S2时，L0正常发光，说明L0两端电压等于电源电压220V，则电路为L0的简单电路，可知该支路L2短路，故B正确；

C．只闭合S、S3时，L0正常发光，说明L0两端电压等于电源电压220V，则电路为L0的简单电路，可知该支路L3短路，A点与零线相连，试电笔检测时氖管不发光，故C错误；

D．只闭合S、S3时，L0发光呈暗红色，两灯均未正常发光，由串联分压可知此时两灯泡各分一半电压，由2UPR可知若灯丝电阻不变，则实际功率为额定功率的四分之一，即10W，但灯丝电阻受温度影响，且温度越高，电阻越大，则实际功率无法计算，故D错误。

故选AB。

7．如图所示是小梦家中某房间电路的一部分，若在图中甲、乙两处只能装电灯或开关。对此电路，说法正确的是（ ）

A．保险丝熔断，一定是用电器总功率过大 B．电冰箱接入三孔插座能使金属外壳接地

C．甲处应装开关，乙处应装电灯 D．用试电笔测图中三点，A、C两点氖管发光 【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A。保险丝熔断，可能是发生了短路，也可能是用电器总电功率过大，故A错误；

B．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于电冰箱的外壳带电而使人发生触电事故，故B正确；

C．在家庭电路中，为了安全，一般把开关接在火线和用电器之间，故乙处接开关、甲处接灯，故C错误；

D．A点与零线接通，B点与零线接通，C点与火线接通，用试电笔测试时，A点氖管不发光，B点氖管不发光，C点氖管发光，故D错误。

故选B。

8．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。

9．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。

10．在下列情况中，不可能．．．引起家庭电路中空气开关跳闸的是（ ）

A．开关中的两个线头相碰 B．插头中的两个线头相碰

C．电路中增加了大功率的用电器 D．电线的绝缘皮损坏

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A．造成空气开关跳闸的原因是：电路中的电流过大，而引起电流过大有两个方面：短路和总功率过大。开关中的两个线头相碰，只会造成开关无法控制用电器，但不会引起空气开关跳闸，故A符合题意；

B．插头中的两个线头相碰也会造成短路，从而引起空气开关跳闸，故B不符合题意；

C．电路中增加了大功率用电器会造成总功率过大，从而引起空气开关跳闸，故C不符合题意；

D．电线的绝缘皮损坏，会引起零火线直接接触，造成短路，从而引起空气开关跳闸，故D不符合题意。

故选A。

【点睛】

11．如图所示的是一个电热器电路。电热丝、指示灯、开关构成串联电路，接在电源上，已知该电路中有一个元件断路，有一个元件短路，但不知道是哪两个有故障，今用一个校验电灯分别接在各处，得到下表所示的结果，根据表格内容可判断（ ）