资源描述
一、初中物理家庭电路故障分析问题
1.如图所示是一种电热器电路。电热丝、指示灯、开关构成串联电路,接在电源上,已知该电路中有一种元件断路,有一种元件短路,但不懂得是哪两个有故障,今用一种校验电灯分别接在各处,得到下表所示成果,根据表格内容可判断( )
校验次数
1
2
3
4
5
6
校验电灯接入点
a、f
a、b
c、d
e、f
a、d
c、f
发光状况
正常发光
不发光
亮度较暗
不发光
亮度较暗
正常发光
A.开关断路,指示灯短路 B.指示灯断路,电热丝短路
C.电热丝断路,开关短路 D.指示灯断路,开关短路
【答案】A
【解析】
【详解】
校验电灯接在af点,正常发光,阐明该灯直接接在电源上,阐明这两点之间有开路;
校验电灯接在ab点,不发光,阐明该灯短路,或从a点到电源或b点到电源有开路;
校验电灯接在cd点,亮度较暗,阐明该灯与其他用电器串联接入电路,阐明cd两点之间有开路;
校验电灯接在ef点,不发光,阐明该电热丝短路,或从e点到电源或f点到电源有开路;
校验电灯接在ad点,亮度较暗,阐明该灯与其他用电器串联接入电路,阐明ad两点之间有开路;
校验电灯接在cf点,正常发光,阐明该灯直接接在电源上,指示灯短路;
综合分析,断路元件是开关,短路元件是指示灯。
故选A。
2.伴随家用电器普及应用,“小朋友安全插座”走入我们视线,“小朋友安全插座”具有保护 门双层互锁,当两级孔插入时,三孔仍然处在封闭状态,能有效防止触电事故发生。有关“小朋友安全插座”下列说法对是( )
A.“小朋友安全插座”上开关接在火线上
B.“小朋友安全插座”白色保护门属于导体
C.小朋友触碰到“小朋友安全插座”白色安全门,电路就自动连通
D.若“小朋友安全插座”发生短路,家庭电路中其他用电器仍能正常工作
【答案】A
【解析】
【详解】
A.家庭电路中开关是接在火线上,因此说“小朋友安全插座”上开关接在火线上,A对;
B.“小朋友安全插座”白色保护门是橡胶制成,属于绝缘体,B错误;
C.小朋友触碰到“小朋友安全插座”白色安全门,保护门双层互锁,电路不会连通,C错误;
D.若“小朋友安全插座”发生短路,由于家庭电路中其他用电器是并联,其他用电器不能正常工作,D错误。
3.如图是某同学家中部分电路,开始时各部分工作正常,将电饭煲插头插入电源三孔插座后,正在烧水电热壶忽然不能工作,但电灯仍正常发光拔出电饭煲插头,电热壶仍不能工作,把测电笔分别插入插座左、右孔,氖管均能发光.则可以判断出电路故障是( )
A.电热壶所在电路B、D两点间断路
B.插座接地线断路
C.电路C、D两点间导线断路
D.电路A、B两点间导线断路
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
正在烧水电热壶忽然不能工作,但电灯仍正常工作,阐明电路中不能出现短路,否则保险丝烧毁,用电器都不能正常工作,因此电路中出现断路现象;电灯仍正常工作,阐明A点左侧,C点左侧都没出现断路现象,而把测电笔分别插入插座左、右插孔,氖管均能发光,阐明火线没有断路,零线断路了,且是在C、D之间导线断路.
4.在如图所示家庭电路中,将充电插头插入插座后,插座不能给手机充电;闭合开关,灯泡不亮;拔出充电插头,将测电笔分别插入插座两孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障也许是( )
A.零线ab段断路
B.火线上保险丝烧断
C.灯泡灯丝烧断
D.插座短路
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
闭合开关,灯泡不亮,阐明电路中存在断路故障;若灯丝烧断,则插座能给手机充电,故不也许是灯丝烧断。插座左孔能使氖管发光,阐明插孔左孔、灯泡、开关与火线相连;插座右孔能使氖管发光,阐明火线是完好。若插座短路,火线和零线就已经互相接触形成短路,火线上保险丝会熔断,氖管不会发光,综合分析零线ab段断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.有关家庭电路及安全用电,下列说法对是
A.保险丝断了,可以用铁丝来替代
B.家庭电路中,空气开关跳闸一定是由于电路发生了短路
C.使用试电笔时,手指不能接触笔尾金属体,以免发生触电事故
D.为了防止因漏电而导致触电事故,微波炉金属外壳应当与大地相连
【答案】D
【解析】
【详解】
A.保险丝特点是熔点低,电阻大,铁丝不具有这样特点,故错误
B.家庭电路中空气开关跳闸,也许是发生了短路也也许是用电器总功率过大,故错误
C.使用试电笔时,手指不能碰到笔尖金属体,但要接触笔尾金属体,故错误
D.有金属外壳用电器外壳一定要接地,避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故,故对
6.小明晚上做功课,把台灯插头插在书桌边插座上,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插座插孔进行检查,发现其中一种孔能使测电笔氖管发光,则台灯不亮故障原因也许是( )
A.台灯灯丝烧断了 B.他家空气开关“跳闸”了
C.书桌边插座与火线断开 D.书桌边插座与零线断开
【答案】D
【解析】
【详解】
A.若台灯灯丝烧断了,把台灯插头插入其他插座时,台灯不会发光,故A不符合题意;
B.若空气开关“跳闸”了,把台灯插头插入其他插座时,台灯不会发光,故B不符合题意;
C.若书桌边插座与火线断开,不会使测电笔氖管发光,故C不符合题意;
D.若书桌边插座与零线断开,该插座中接火线插孔正常,能使氖管发光,此时台灯与书桌边插座不能构成通路,则台灯不能发光,符合题意,故D符合题意。
7.如图所示为某家庭卫生间电路,电灯和电热水器都在正常工作。在三线插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机插头后,用测电笔测试三线插座左右两孔,氖管都发光,发既有一根熔丝熔断了。下列分析合理是( )
A.一定是电路超负荷工作
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三线插座左右两孔,氖管都发光
C.只断开S2,再用测电笔检测开关S1两个接线柱,氖管都不发光
D.只取下灯泡,再用测电笔检测灯座两个接线柱,氖管都发光
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.熔丝熔断原因是电路超负荷运作或电路短路,在三线插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)插头时,所有用电器都停止工作,此时洗衣机没有工作,因此不是电路超负荷运作,应当是洗衣机插头出现短路,故A不符合题意;
B.断开S1、S2,三孔插座左孔无法与火线相连,因此用测电笔检测三线插座左孔,氖管不发光,故B不符合题意;
C.只断开S2,开关S1两个接线柱仍然与火线相连,因此再用测电笔检测开关S1两个接线柱时,氖管均发光,故C不符合题意;
D.只取下灯泡,灯座左侧接线柱通过开关S1与火线相连,灯座右侧接线柱通过热水器与火线相连,因此再用测电笔检测灯座两个接线柱,氖管都发光,故D符合题意。
故选D。
8.推理是一种重要思维措施,下列推理对是( )
A.碳酸盐与酸反应放出气体,能与酸反应放出气体物质一定是碳酸盐
B.铁在潮湿空气中容易生锈,因此隔绝氧气和水一定可以防止铁生锈
C.物体运动状态变化一定受力作用,则物体受力作用运动状态一定变化
D.家庭电路中熔丝熔断,一定是发生了短路
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.碳酸盐与酸反应放出气体,但能与酸反应放出气体物质不一定是碳酸盐,也也许是活泼金属等,A错误;
B.铁在潮湿空气中容易生锈,因此隔绝氧气和水一定可以防止铁生锈,B对;
C.力是变化物体运动状态原因,若物体运动状态发生变化,则它一定受到力作用,而物体受力作用运动状态不一定变化,如物体受平衡力时,其运动状态并不变化,C错误;
D.家庭电路中熔丝熔断,不一定是发生了短路,也也许是用电器总功率过大,D错误。
故选B。
9.如图为某居民家中电路,电灯L与电热壶均正常工作,有关此电路,下列说法对是( )
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左孔,氖管不发光
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A. 由图懂得,电热壶与电灯L是并联,故A错误;
B.若CD间断路,灯泡相连火线和零线正常,灯L仍正常发光;则三孔插座左孔通过电热壶与火线连通,即左右两孔都与火线相连,电热壶会忽然停止工作,故B错误;
C.若AB间断路,灯泡相连火线和零线正常,灯L仍正常发光;而电热壶会停止工作,故C错误;
D.由图懂得,三孔插座左孔与零线是连通,因此,用测电笔测试三孔插座左孔,氖管不发光,故D对。
故选D。
10.如图为某家庭卫生间电路,电灯和电热器都在正常工作。在三线插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机插头后,用测电笔测试三线插座左右两孔,氖管都发光,发既有一根熔丝熔断了。下列分析不合理是( )
A.熔丝熔断原因也许洗衣机插头处出现短路
B.一定是零线上熔丝熔断了
C.断开S1、S2,再用测电笔检测三线插座左右两孔,氖管都发光
D.只断开S1,再用测电笔检测开关S1两个接线柱,氖管都发光
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.当洗衣机插头发生短路时,电路电流增大,则也许引起熔丝熔断,故A不符合题意;
BC.若火线上熔丝熔断,则三线插座左右两孔均与火线断开连接,用测电笔测试三线插座左右两孔,氖管均不发光,与题意不符,则一定是零线上熔丝熔断,因此若断开S1、S2,则三线插座左端与火线断开连接,再用测电笔检测时不发光,故B不符合题意,C符题意;
D.若只断开S1,由于零线上熔丝熔断且S2闭合,则开关S1两个接线柱均与火线相连或间接相连,因此再用测电笔检测开关S1两个接线柱,氖管都发光,故D不符合题意。
故选C。
11.如图是我国家庭电路一部分,下列说法中对是
A.FD两点间电压为220V
B.若熔丝熔断了是由于家庭电路中用电器过多
C.若导线EH间断路,仍然可以安全使用三孔插座
D.若闭合开关S灯泡不发光,用试电笔检测B点氖管发光,则阐明BC之间断路
【答案】AD
【解析】
【详解】
A.家庭电路中正常工作电压是220V,即火线与零线之间电压是220V,因此FD两点间电压为220V;故A项对;
B.家庭电路中熔丝熔断,阐明了家庭电路中电流过大;而导致电流过大原因有短路和总功率过大;故B项错误;
C.由题图知,假如导线EH间断路,用电器金属外壳无法接地,存在漏电危险,因此不能继续安全使用三线插座,故C错误;
D.若闭合开关S灯泡不发光,阐明电路断路;用试电笔检测B点氖管发光,阐明AB段与火线连接完好,则可以判断是BC之间断路,故D项对。
12.(1)如图1是研究“短路引起熔丝熔断”试验,电路熔断器中熔丝应当选用熔点________材料做成,增长一根导线,并将导线接在__________两点间闭合开关,导致短路,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,用于接地导线应当接在插座孔_______(选填三个孔代号).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,测电笔氖管都发光,则电路故障为________________________________________。
【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]熔丝材料特点是熔点较低;为导致短路,引起熔丝熔断,导线应当接在BD两点间,那么电流流过导线AB后,不会通过小灯泡,而是流过导线BD,再流过熔丝,回负极,这样电路中电流很大;除短路之外,用电器总功率过大也会引起熔丝熔断;
(2)[4][5]三孔插座接法是左零右火中接地,用于接地导线应当接在插座孔E;按照家庭定路接法,开关应当接在火线上,因此虚线框2应当接开关;
[6]假设电灯断路,那么用测电笔测试a点时,测电笔氖管不发光,这与题意不符合,故不也许是电灯断路;假设电灯短路,那么闭合开关后,电路中电流很大,保险丝会烧断,用测电笔分别测试a、b、c三点时,测电笔氖管都不发光,这与题意不符合,故不也许是电灯短路;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,测电笔氖管会发光,这与题意相符合,故电路故障为进户零线断路。
13.电工师傅常用一只标有“220V 100W”白炽灯L0作为“校验灯”取代保险丝来检查新安装照明电路中每个支路状况,如图所示。只闭合S、S1时,若L0不发光,阐明L1所在支路________(填“正常”“短路”或“断路”);还可用试电笔检查电路故障,闭合开关S、S2时,L2不发光,用试电笔分别测试A、B、C点,测电笔氖管都发光,则电路故障为____________________。
【答案】断路 进户零线断路
【解析】
【分析】
【详解】
[1]假设L1所在支路正常,那么有电流流过L0,L0会发光,这与题意不符合,因此L1所在支路不正常;假设L1所在支路短路,那么有电流流过L0,L0会发光,这与题意不符合,因此L1所在支路不是短路;假设L1所在支路断路,那么没有电流流过L0,L0不会发光,这与题意相符合,因此L1所在支路是断路。
[2]当电路是断路时,用测电笔测量时,C是与零线相通,本不该亮,亮了那就阐明到C零线断开了。
14.小明发现家中灯光过强想换一种合适灯泡,在更换过程中发现灯泡烫手是由于灯泡中电流具有____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_________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,这种现象叫做电流热效应,灯泡烫手是由于电流通过灯泡灯丝产生热量导致。
[2]由I=可知,电压不变状况下,当家用电器功率过大时,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,此时电线上电流也会过大,这两种状况都会导致跳闸。
15.如图所示为一盏台灯电路示意图,当把台灯接入电路时,为了安全,应将台灯插头 _______(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,而与之相连导线却几乎不发热,这阐明电流通过导体时产生热量与________有关.若闭合S该灯泡不能发光且电路中空气开关跳闸,则电路故障也许是灯泡___________ .
【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,不能出现短路状况。
【详解】
(1)在家庭电路中,开关应连接在火线一侧,因此,当把台灯接入电路时,为了安全,应将台灯插头D插脚接火线;
(2)导线与灯丝串联,根据焦耳定律,电流与通电时间相似时,灯丝电阻大,因此产生热量多,因此出现灯丝热发红,而与之相连导线却几乎不发热原因;
(3)当闭合S时,该灯泡不能发光且电路中空气开关跳闸,出现状况也许是接入用电器功率过大,也也许是用电器短路。
二、初中物理电路类问题
16.用毛皮摩擦过橡胶棒A带负电。 如图甲,用橡胶棒A接触不带电验电器金属球B时,验电器金属箔张开;如图乙,让橡胶棒A靠近(不接触)不带电验电器金属球B,验电器金属箔也会张开。 下列说法对是( )
A.毛皮与橡胶棒相比,毛皮原子查对电子束缚能力强
B.图甲中,金属箔张开是由于异种电荷互相排斥
C.图乙中,橡胶棒靠近金属球B时,橡胶棒A所带电荷量减小
D.图乙中,金属球B上一部分电子转移到金属箔上
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.摩擦起电实质是电子转移,原子查对电子束缚能力强,物体得到电子带负电。橡胶棒A带负电,阐明橡胶棒得到电子,即橡胶棒原子查对电子束缚能力强,故A错误;
B.验电器工作原理是同种电荷互相排斥,故B错误;
C.橡胶棒A没有接触验电器金属球B,因此橡胶棒A所带电荷量不变,故C错误;
D.橡胶棒A带负电,靠近金属球B上,B上自由电子被排斥而远离,转移到金属箔上,故D对。
故选D。
17.如图所示电路较为复杂,但采用合理估算,就可以算出电流表A与毫安表mA示数分别为( ).
A.0.13 A.30 mA
B.0.11 A, 10 mA
C.0.33 A,30 mA
D.0.31 A, 10 mA
【答案】A
【解析】
【详解】
通过电路图分析可知,1Ω和2个1000Ω是并联,因此可以忽视通过2个1000Ω电流,这样电路就简化成300Ω和1Ω、1000Ω并联,这样mA表测得是1Ω和1000Ω串联电路电流,在计算电流时,可以近似认为:
通过300Ω电流:
因此电流表A读数是:
故A项符合题意;BCD项不符合题意;
18.压敏电阻阻值是随所受压力增大而减小.小坤同学想设计一种通过电表达数反应压敏电阻所受压力大小电路,其中R0是定值电阻,R代表压敏电阻,规定压力增大时电表达数增大且符合电路安全,在下图所示电路中符合规定是:( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0并联,电流表测R0支路电流,当压力增大时,压敏电阻R压阻值减小,因并联电路中各支路两端电压相等,因此由I=可知,电流表示数不变,故A不符合题意;
B.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0并联,电压表测电源电压,电源电压不变,故B不符合题意;
C.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0串联,电压表测R0两端电压,当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,定值电阻两端电压增大,电压表达数增大,故C符合题意.
D.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0串联,电压表测R压两端电压,当压力增大时,压敏电阻R压阻值减小,由串联电路中电阻越大分得电压越大可知,电压表示数减小,故D不符合题意.
19.下列电路对是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
选项A中电压表正负接线柱接反;B中电流表正负接线柱接反;C中两灯并联,对;D中若开关闭合会导致短路.故选C.
20.如图,小华用裸铜导线一端将两只“3V 1W”小灯泡螺旋捆绑在一起,并让两个灯泡尾部金属点与电池正极接触,再将裸铜导线另一端与电池负极接触(电池组电压为3V,导线与各处接触良好),那么,下列判断对是( )
A.两灯都发出昏暗光,两灯串联
B.两灯都不亮,这样连接导致了短路
C.两灯都正常发光,且两灯并联
D.上面灯正常发光,下面灯没有电流通过
【答案】C
【解析】
【详解】
电流从电源正极流出,然后提成两部分电流,一部分电流流过上面灯丝,另一部分电流流过下面灯丝,最终两部分电流汇总,通过裸铜导线,回负极,两灯并联,并且两灯电压都是3V,由于两灯规格都是“3V 1W”,因此两灯都正常发光,故选C。
21.如图甲所示电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相似电流表和指针偏转分别如图乙、丙所示,通过灯泡和电流分别为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
如图甲,A1和A2并联,A1测量L2电流I2,A2位于干路,测量干路电流I,根据干路电流等于和支路电流之和,因此,根据图乙和丙,可知,A1使用小量程,读数为,A2使用大量程,读数为.
由于干路电流等于和支路电流之和,因此通过L1电流为:.
故选C.
22.小明为自家花卉大棚设计了一套智能电路管理系统,整个电路通断可以通过手动控制开关S1或手机远程控制开关S2实现。当大棚内光线较暗时,光控开关S3自动闭合,接通灯泡;当需要给大棚通风时,闭合开关S4,启动风机。灯泡和风机均可独立工作,如下简化电路图符合规定是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】
由题知,整个电路通断可以通过手动控制开关S1或手机远程控制开关S2实现,阐明两开关能独立工作、互不影响,则S1和S2应并联在干路上;由题知,光线较暗时,光控开关S3自动闭合,接通灯泡提供照明,阐明开关S3与灯泡串联,闭合开关S4,启动风机,阐明开关S4与风机串联,而灯泡和风机均可独立工作,因此灯泡与风机应并联,综上结合选项可知,ABD不符合题意,C符合题意。
23.既有三个轻质小球,试验发现其中任意两个小球互相靠近(未接触)都互相吸引.由此可判断( )
A.两个小球带负电,一种小球带正电
B.两个小球带正电,一种小球带负电
C.一种小球带正电,一种小球带负电,一种小球不带电
D.一种小球带电,两个小球不带电
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由题可知,三个轻质小球任意两个小球互相靠近(未接触)都互相吸引;
若两个小球带负电,一种小球带正电,或者两个小球带正电,一种小球带负电,则一定会出现带同种电荷两个小球互相排斥;因此不也许是三个小球都带电,故A、B错误;
若两个小球带异种电荷,另一种小球不带电,则两个带异种电荷小球靠近时互相吸引,同步两个带电小球都会吸引不带电小球,故C对;
若两个小球不带电,另一种小球带电,则两个不带电小球靠近时不会互相吸引,故D错误;故应选C.
24.如图所示电路,电源电压为3V,当开关S闭合后,只有一盏灯泡发光且电压表示数为3V,产生这一现象原因也许是( )
A.灯泡L1处短路
B.灯泡L2处短路
C.灯泡L1处断路
D.灯泡L2处断路
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图知,两灯泡串联,电压表测量L2两端电压,由于闭合开关后,有一盏灯泡发光,因此电路发生短路故障;又由于电压表有示数,并且等于电源电压,因此L1被短路.
故选A.
25.几位同学学习了欧姆定律后,根据I=,导出了R=.于是他们提出了如下几种见解,你认为对是
A.导体电阻大小跟通过导体中电流成反比
B.导体电阻大小跟加在导体两端电压成正比
C.导体电阻大小跟通过导体中电流和加在导体两端电压无关
D.导体两端不加电压时,导体电阻为零
【答案】C
【解析】
【详解】
导体电阻是自身属性,与导体材料,长度,横截面积有关;并不随电流、电压变化而变化,两端不加电压时,导体电阻也不会为零.
因此A,B,D错误,C对.
故选C.
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