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
2
U
P
R
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（）
校验次数123456
校验电灯接入点a、f a、b c、d e、f a、d c、f
发光情况正常发光不发
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，说明该灯直接接在电源上，说明这两点之间有开路；
校验电灯接在ab点，不发光，说明该灯短路，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，说明该灯与其它用电器串联接入电路，说明cd两点之间有开路；
校验电灯接在ef点，不发光，说明该电热丝短路，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，说明该灯与其它用电器串联接入电路，说明ad两点之间有开路；
校验电灯接在cf点，正常发光，说明该灯直接接在电源上，指示灯短路；
综合分析，断路的元件是开关，短路的元件是指示灯。

故选A。

12．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。

13．小明家新购住房刚装修完毕，家中部分照明电路如图所示，验收工程时，断开其它所有用电器后，闭合开关S，白炽灯L亮了一段时间后熄灭了，他用测电笔分别测试了图中插座的两个孔，发现测电笔都发光(假如故障只有一处)；接着断开开关S，再次用测电笔测试插座的两个孔时，下列说法正确的是( )
A．测试两孔时测电笔都不发光B．测试两孔时只有b孔让测电笔发光C．故障是灯泡L断路D．故障是熔断器断开
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态)，白炽灯L亮了一段时间后熄灭了，说明灯泡、火线和零线不能构成通路。

可能是火线断路，可能是零线断路。

灯泡熄灭后，用测电笔分别测试了图中插座的两个孔，发现测电笔都发光。

说明左孔和右孔都和火线相连，则火线无故障，灯泡亮了一段时间后熄灭，只能是因为图中的零线断路。

当断开开关时，切断了左孔和火线的连接，所以测电笔接触左孔时，氖管不会再发光。

测电笔接触右孔时，氖管照常发光。

故选B。

14．小林的爸爸给小林的书房装了一盏照明台灯。

学习了安全用电的知识后，小林为了验证爸爸安装的电路是否符合安全用电的原则，他断开开关，用测电笔接触灯座的两个接线柱时，氖管都发光，闭合开关，灯泡能正常发光，于是他推断爸爸在连接电路时所犯的错误是（）
A．灯座接触不良B．接灯泡的零线断路
C．接灯泡的火线开路D．开关控制了零线
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．用测电笔测试灯座两接线柱，发现测电笔氖管发光，即灯泡与两端与火线和零线相连是好的，闭合开关，灯泡能正常发光，说明电流能从火线流向灯泡两端流回零线，故灯座没有问题，故A不符合题意；
BCD．用测电笔测试灯座两接线柱，发现测电笔氖管发光，即灯泡与两端与火线和零线相连是好的，闭合开关，灯泡能正常发光，说明了开关与零线相连接了，开关应该控制火线，故BC不符合题意，D符合题意。

故选D。

15．关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是
A．保险丝断了，可以用铁丝来代替
B．家庭电路中，空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
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．为了防止因漏电而造成触电事故，微波炉的金属外壳应该与大地相连
【答案】D
【解析】
【详解】
A．保险丝的特点是熔点低，电阻大，铁丝不具有这样的特点，故A错误
B．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B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C错误
D．有金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故，故D正确
16．小卓同学想在家里安装一盏照明灯，如图是他设计的电路，当安装完毕后，闭合开关S，电灯L不亮，用测电笔分别测试零线a、b、c、d、e点时，测电笔的氖管都发光，则电路的（）
A．火线断路
B．零线断路
C．灯泡断路
D．灯泡短路
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．若火线断路，则所有点均与火线断开连接，试电笔应测试每个点时都不发光，故A不符合题意；
B．若零线断路，则闭合开关后，灯泡无法与火线、零线形成闭合回路，灯泡不发光，各点均与火线连接，则用测电笔分别测试零线a、b、c、d、e点时，测电笔的氖管都发光，故B符合题意；
C．若灯泡断路，闭合开关后，a、d两点与火线断开连接，测电笔测试时不发光，故C不符合题意；
D．若灯泡短路，闭合开关后，火线与零线直接相连，灯泡不发光，测电笔测试d点不发光，故D不符合题意。

故选B。

17．如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断．用试电笔测试灯头的两端C、D，发现这两处都能使试电笔的氖管发光，再用试电笔测试B处氖管不发光．若电路中只有一处故障，则（）
A．AC段某处断路B．BD段某处断路C．电灯L断路D．电灯L短路
【答案】B
【解析】
【详解】
AC段某处断路时，则试电笔接触D点时，氖管不发光，故A错误；
BD段某处断路，则试电笔接触CD点时，氖管发光，接触B点时不发光，故B正确；
电灯L断路，则试电笔接触D点时，氖管不发光，故C错误；
D、电灯L短路，则电源短路，电路中电流过大，保险丝会熔断，与题意不符，故D错误；故应选B。

18．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，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．则可以判断出电路的故障是（）
A．电热壶所在电路的B、D两点间断路
B．插座的接地线断路
C．电路的C、D两点间导线断路
D．电路的A、B两点间导线断路
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作，说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，所以电路中出现断路现象；电灯仍正常工作，说明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的左、右插孔，氖管均能发光，说明火线没有断路，零线断路了，且是在C、D之间导线断路．
19．小刚晚上做作业时，把台灯的插头插入插座，闭合台灯开关后，他家所有的照明灯都突然熄灭，检查发现总开关已跳闸，故障可能是()
A．台灯插头处出现了短路
B．台灯灯泡处出现了短路
C．台灯开关的两接线碰线
D．插座处出现了短路
【答案】B
【解析】
【分析】
A．如果是台灯插头处出现了短路，不闭合开关，也会跳闸，故A不符合题意；
B．如果台灯灯泡处出现了短路，则闭合开关时才会短路电源，故B符合题意；
C．如果台灯开关的两接线碰线，闭合开关，两接线必须相碰，这是正常的现象，故C不符题意；
D．如果插座处出现了短路，不插台灯，电源也会被短路，故D不符题意。

故选B。

20．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。