2020-2021中考物理家庭电路故障的分析问题-经典压轴题含答案解析

一、初中物理家庭电路故障的分析问题1．关于家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是（）A．可以在同一个电源插座上同时安插空调、电炉子、吸尘器等大功率用电器B．电视机待机时不消耗电能C．空气开关跳闸一定是发生了短路现象D．插头中标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连【答案】D【解析】【详解】A．不可以在同一个电源插座上同时安插空调、电炉子、吸尘器等大功率用电器，否则流过这个电源插座的电流太大，A错误；B．电视机待机时会消耗电能，B错误；C．空气开关跳闸是因为家庭电路中电流过大，不一定是短路，用电器总功率过大也会导致家庭电路中电流过大，C错误；D．插头中标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连，这样可防止因用电器漏电而触电，D 正确。

2．电工师傅常用一只标有“220V 100W”的白炽灯L0作为“校验灯”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。

只闭合S、S1时，若L0不发光，说明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，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为____________________。

【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，所以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，所以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，所以L1所在支路是断路的。

[2]当电路是断路时，用测电笔测量时，C是与零线相通的，本不该亮，亮了那就说明到C的零线断开了。

3．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。

4．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。

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220V40A8800WP UI==⨯=；(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2P I R=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．如图是我国家庭电路的一部分，下列说法中正确的是A．FD两点间的电压为220VB．若熔丝熔断了是因为家庭电路中的用电器过多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，则说明BC之间断路【答案】AD【解析】【详解】A．家庭电路中正常工作的电压是220V，即火线与零线之间的电压是220V，所以FD两点间的电压为220V；故A项正确；B．家庭电路中熔丝的熔断，说明了家庭电路中的电流过大；而造成电流过大的原因有短路和总功率过大；故B项错误；C．由题图知，如果导线EH间断路，用电器的金属外壳无法接地，存在漏电危险，所以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，说明电路断路；用试电笔检测B点氖管发光，说明AB段与火线连接完好，则可以判断是BC之间断路，故D项正确。

7．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。

8．如图所示为某家庭部分电路示意图。

在三孔插座上刚插上电热烧水壶(开关未闭合)的插头时，保险丝e熔断，家中其他用电器都正常工作。

以下叙述正确的是（）A．造成该故障的原因可能是电热烧水壶开关被短路了B．保险丝熔断后，应立即更换新保险丝，恢复供电C．保险丝e熔断后，用测电笔测试两孔插座的左右两孔，只有测右孔时氖管发光D．在选择保险丝的规格时(以保险丝e为例)，保险丝e熔断所需的电流应小于空调的额定电流【答案】C【解析】【分析】【详解】A．在三孔插座上刚插上电热烧水壶(开关未闭合)的插头时，保险丝e熔断，说明与空调相连的线路被短路或空调的功率过大，或者保险丝的额定电流过小，故A错误；B．保险丝熔断后，应查明保险丝熔断的原因，故障修复后再更换新保险丝，恢复供电，故B错误；C．空调和两孔插座是并联的，能独立工作，互不影响，保险丝e熔断后，空调不能工作，对两孔插座没有影响，再根据左零右火的原则，则只有测右孔时氖管发光，故C正确；D．在选择保险丝的规格时(以保险丝e为例)，保险丝e熔断所需的电流应略大于空调的额定电流，故D错误。

故选C。

9．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。

10．某同学家里电灯均正常工作,当他把“220V 11W”的台灯插头插入插座后,闭合台灯开关，室内电灯全部熄灭，总开关跳闸，发生这种现象原因可能是（）A．台灯开关处有短路B．插座处有短路C．台灯灯座处有短路D．台灯插头处有短路【答案】C【解析】【详解】A．若是台灯开关处有短路，则无论开关闭合还是断开，灯泡都会发光，也就是说开关失去了控制灯泡通断的作用，电路并不会出现短路，故A错误；B．若是插座处原来有短路，则在没有插入台灯之前，保险丝被熔断，故B错误；C．若是台灯灯座处有短路，则在台灯插头插入插座，闭合开关时，电路就会出现短路，故C正确；D．若是台灯的插头处有短路，则在台灯插头插入插座时，电路就会出现短路，而不会等到闭合台灯开关时才出现，故D错误；故选C。

11．如图是某同学家中的部分电路，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入电源的三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作、灯泡也熄灭了，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，氖管均发光。

下列说法正确的是（）A．和灯泡连接的开关接法正确B．一定是B、D两点间经电热壶所在的电路部分出现短路C．C、D两点间零线断路D．入户零线至C点间导线断路【答案】C【解析】【分析】【详解】A．开关应连接在火线与灯泡之间，而由图示知，开关接在灯泡与零线间，故A错误；B．由题意知，拔出插头后，电灯能工作，若电路中出现短路，则保险丝会烧毁或空气开关跳闸，即使拔出电饭煲的插头，灯泡也不会再发光，故B错误；CD．由以上分析知，电路中不会出现短路，那么是电路出现了部分断路，而拔出插头后，测电笔插入插座的左右孔，氖管均发光，说明出现火线没断开，断开的是零线，而灯泡后来能发光，则入户零线到C点间没有断开，断开的应是C、D间的零线。