2020-2021中考物理家庭电路故障的分析问题-经典压轴题及详细答案

一、初中物理家庭电路故障的分析问题1．下列关于家庭用电知识的说法正确的是( )A ．制作保险丝应选择熔点较高，电阻较小的材料B ．控制电灯的开关应连接在火线与该电灯之间C ．小明家正使用着一台110W 的电冰箱，当他将60W 的台灯的插座插进插座时，灯不亮且空气开关跳闸，则台灯断路D ．使用螺丝刀形状的试电笔时手不能接触上端的金属帽【答案】B【解析】【详解】A ．制作保险丝应选择熔点较低、电阻较大的铅锑合金的材料制成的，故A 错误；B ．为了防止发生触电事故，控制电灯的开关必须接在火线与电灯之间，故B 正确；C ．小明家正使用着一台110W 的电冰箱，当他将60W 的台灯的插头插进插座时，总功率不大，此时灯不亮且空气开关跳闸，则故障可能是台灯短路，故C 错误；D ．使用螺丝刀形状的试电笔时，手指必须触到试电笔上端的金属帽（又叫笔尾金属体），故D 错误；故选B 。

2．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2Q I Rt =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2Q I Rt =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。

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．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2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Q I Rt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。

6．李建光师傅是个经验非常丰富的电工，熟练掌握了各种判断家庭电路故障的方法：（1）检验灯法如图所示，取下保险丝，在该处接一个额定电压为220V的检验灯泡L0，分别闭合各个开关即可知道故障。

①闭合S、S1，L0正常发光，则说明__________；②闭合S、S2，L0不亮，则说明__________；③闭合S、S3，L0、L3发光都较暗，则说明__________；（2）测电笔法如图1所示，电灯和取暖器正常工作，在三孔插座上接入一个电饭锅后，取暖器突然停止工作，拔下电饭锅后，电灯正常发光。

李师傅判断应该是发生了断路，于是用测电笔去判断故障位置。

①如图2所示，测电笔使用正确的是__________（选填“A或B”）。

②用测电笔检测三孔插座左右两孔都发光，则故障是图1中__________间断路。

（选填“AB、AC、CD或BD”）③当李师傅把图1中电灯和取暖器的开关都断开后，再用测电笔去测三孔插座，此时测__________孔会发光。

（选填“左或右”）（3）保护元件法李师傅还能根据家庭电路中的不同保护元件的响应情况来判断故障。

汪老师家的漏电保护器跳闸了，李师傅马上判断出是电路中发生了__________。

（选填“短路、断路或漏电”）【答案】L1短路L2断路电路连接正常 B CD右漏电【解析】【详解】(1)[1]电路没有故障时，闭合S、S1，则L0与L1串联，不能正常发光，现在L0正常发光，说明L1短路；[2]闭合S、S2，则L0与L2串联，L0不亮，则说明电路出现断路，即L2断路；[3]闭合S、S3，则L0与L3串联，L0、L3发光都较暗，则说明电路连接正常；(2)[4]测电笔使用时，笔尖要检测导线，手接触笔尾金属体，故测电笔使用正确的是B。

[5]用测电笔测试三孔插座的左右两孔，氖管都发光，说明两空与火线是连通的，零线上的熔丝断了，而原来灯泡可以与火线和零线连接成通路，所以是CD间断路。

[6]当李师傅把图1中电灯和取暖器的开关都断开后，三孔插座的左孔无法与火线相连，因此用测电笔检测三孔插座的左孔时，氖管不发光，而右孔与火线相连，因此用测电笔检测三孔插座的右孔时，氖管发光。

(3)[7]家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备，所以电路短路和断路漏电保护器不会跳闸。

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．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）A．开关接在火线和用电器之间，与接在零线和用电器之间，同样安全B．三孔插座能保证用电器的金属外壳与零线相连，比两孔插座更安全C．控制电灯的开关短路，会造成家庭电路中总电流过大，空气开关跳闸D．发现家用电器或电线着火时，必须首先切断电源，然后再救火【答案】D【解析】【分析】【详解】A．控制用电器的开关应接在灯与火线之间，当开关断开时，用电器才不会带电，故A错误；B．三孔插座能保证用电器的金属外壳与地线相连，故B错误；C．控制电灯的开关短路，会造成家庭电路中一直保持为通路，不会出现空气开关跳闸，故C错误；D．电器或电线着火时，要先切断电源，再实行施救措施，故D正确。

故选D。

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．如图所示的家庭电路中，正常发光的两盏灯突全部熄灭，用测电笔分别插入三线插座的左右两孔，氖管均发光，造成这一现象的原因可能是（）A．两灯的灯丝都烧断了B．三线插座的接地线断了C．进户的火线熔丝断了D．进户的零线熔丝断了【答案】D【解析】【详解】A．两灯的灯丝都烧断了，用测电笔插入三线插座的左右两孔，只有与火线相连的右孔可能发光，而左孔不与火线相连，一定不会发光，故A不符合题意；B．三线插座的接地线断了，不会影响用电器的工作，只是不安全，故B不符合题意；C．当进户线的火线熔丝断了时，灯泡不不会发光，三孔插座左右孔都不会发光，故C不符合题意；D．当进户的零线熔丝断了时，电路不能构成保护电路，没有电流，两灯泡不发光，用测电笔分别插入三线插座的左右两孔，氖管均发光，故D符合题意。

故选D。

11．如图所示为某家庭卫生间电路，闭合开关S，电灯正常发光，在三线插座上刚插上电热水器的插头时，所有用电器都停止工作，拔出电热水器的插头后，检查发现零线上的熔丝断了。

则下列分析合理的是（）A．闭合S，用测电笔检测三线插座左右的两个孔，氖管都发光B．闭合S，用测电笔检测三线插座左右的两个孔，氖管都不发光C．断开S，用测电笔检测三线插座左右的两个孔，氖管都发光D．断开S，用测电笔检测三线插座左右的两个孔，氖管都不发光【答案】A【解析】【详解】AB．闭合S，用测电笔检测三线插座左边的孔，电流从火线流出，流过开关，再流过灯泡，由于零线上的熔丝断了，电流只能往右边流，流过三线插座左边的孔，再流过测电笔，流入大地，所以这时氖管能发光；用测电笔检测三线插座右边的孔，电流从火线流出，流过三线插座右边的孔，再流过测电笔，流入大地，所以这时氖管能发光；综上所述，氖管都发光，A正确、B错误；CD．断开S，那么没有电流流过三线插座左边的孔，即使用测电笔检测三线插座左边的孔，氖管也不能发光；但当用测电笔检测三线插座右边的孔，电流从火线流出，流过三线插座右边的孔，再流过测电笔，流入大地，所以这时氖管能发光；C、D错误。