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C
B
C
断路
进户线零线断路
地线
金属外壳
地线
电阻
焦耳定律
【分析】
首先,我们需要明确:家庭电路中增加用电器后,总功率会增大,根据公式$P=UI$,电路中的总电流也会随之增大。接下来逐一分析每个选项:
1. 对于选项A,熔丝的规格需与电路允许的最大安全电流匹配,不能随意更换较粗的熔丝,否则熔丝无法在电流过载时及时熔断,起不到保护作用,因此A错误。
2. 对于选项B,熔丝必须安装在火线上,这样熔断后用电器与火线断开,可避免触电风险;若装在零线上,熔断后用电器仍与火线相连,存在安全隐患,因此B错误。
3. 对于选项C,增加用电器时,总电流增大,电能表、输电线、熔丝都有各自的额定承载电流,必须同时考虑它们的承受能力,确保总电流不超过额定值,才能保障用电安全,因此C正确。
4. 对于选项D,仅更换额定电流大的电能表是不够的,输电线、熔丝等元件的承受能力也需满足要求,否则会因过载引发事故,因此D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:熔丝的熔断电流需与电路最大安全电流匹配,随意更换较粗的熔丝,会使熔丝无法在电路过载时及时熔断,无法有效保护电路,存在安全隐患,故A错误。
B选项:熔丝应安装在火线上,当熔丝熔断时,用电器与火线断开连接,可防止触电事故;若安装在零线上,熔断后用电器仍与火线相连,易引发触电,故B错误。
C选项:增加用电器会使电路总功率增大,总电流随之增大。电能表、输电线、熔丝都有其额定承受电流,只有同时考虑它们的承受能力,才能保证总电流不超过各元件的额定值,保障用电安全,故C正确。
D选项:仅更换额定电流较大的电能表,忽略输电线、熔丝的承受能力,会导致输电线因过载过热老化,甚至引发火灾,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
家庭电路安全用电;熔丝的正确使用;电路元件承载能力
【点评】
本题考查家庭电路安全用电的相关知识,重点考查增加用电器时对电路各元件的综合考量,要求学生掌握家庭电路各元件的作用及安全使用原则,培养安全用电的意识。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,首先需明确空气开关“跳闸”的核心原因是电路中电流过大,而电路电流过大的常见原因有两种:一是电路发生短路,二是用电器总功率过大。接下来我们逐一分析每个选项对电路的影响,判断是否会导致电流过大:
1. 分析选项A:开关的作用是控制电路通断,开关中两个线头相碰,相当于开关始终处于闭合状态,只会让对应的用电器持续工作,电路电流为用电器正常工作的电流,不会过大;
2. 分析选项B:两线插座的两个线头分别接火线和零线,若它们相碰,会造成火线与零线直接连通,发生短路,此时电路电阻极小,电流会急剧增大;
3. 分析选项C:关闭正在使用的电视机,电路总功率会减小,根据公式$P=UI$,电源电压不变时,总功率减小则电流减小,不会导致电流过大;
4. 分析选项D:插头与插座接触不良会造成电路断路,此时电路中几乎无电流,更不会出现电流过大的情况。
综上,只有选项B会引起空气开关“跳闸”。
【解析】
空气开关“跳闸”的本质是电路中电流过大,电流过大的原因包括短路或用电器总功率过大,对各选项分析如下:
A. 开关中的两个线头相碰,仅使开关持续闭合,用电器正常工作,电路电流为正常工作电流,不会过大,不会引起跳闸;
B. 两线插座中的两个线头相碰,即火线与零线直接接触,发生短路。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压$U$不变,短路时电路电阻$R$极小,电流$I$会急剧增大,会引起空气开关跳闸;
C. 关闭正在使用的电视机,电路总功率减小,由$P=UI$可知,电源电压不变时,电流会减小,不会引起跳闸;
D. 电饭锅的插头与插座间接触不良,会导致电路断路,电路中几乎无电流,不会引起跳闸。
因此正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
家庭电路电流过大的原因;短路与断路判断
【点评】
本题考查家庭电路中空气开关跳闸的原理,需要准确区分短路、断路、正常通路对电路电流的影响,结合欧姆定律和电功率公式分析故障,属于家庭电路的基础题型,侧重对电路故障逻辑的考查。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先明确家庭电路中“跳闸”的原因通常是干路电流过大,导致干路电流过大的情况有两种:一是用电器总功率过大,二是发生短路。接下来结合题目中“原来各用电器都在正常工作”这一关键条件,逐个分析选项:
1. 若插座原来火线和零线短路(选项A),那么在插入充电器之前电路就已经短路,用电器无法正常工作,与题意矛盾,排除A;
2. 充电器插头与插座接触不良是断路(选项B),断路只会导致充电器无法工作,不会使干路电流过大触发跳闸,其他用电器仍能正常工作,排除B;
3. 插入插头时火线和零线接触形成短路(选项C),会瞬间使干路电流急剧增大,触发跳闸,导致所有用电器停止工作,符合题意;
4. 手机充电器功率很小,插入后不会使总功率突然过大(选项D),且原来用电器正常工作说明之前总功率未超过负荷,排除D。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:若插座原本火线与零线短路,那么在插入充电器前电路就已短路,用电器无法正常工作,与“原来各用电器都正常工作”矛盾,故A错误;
选项B:插头与插座接触不良属于断路,断路仅会导致充电器无法工作,不会引起干路电流过大,不会触发跳闸,其他用电器仍能正常工作,故B错误;
选项C:插头插入插座时火线与零线接触形成短路,会使干路电流瞬间大幅增大,超过空气开关的额定电流,从而触发跳闸,导致所有用电器停止工作,符合题意,故C正确;
选项D:手机充电器的功率极小,插入后不会使电路总功率过大,且原来用电器正常工作说明之前总功率未超过负荷,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
家庭电路故障分析、短路的危害
【点评】
本题考查家庭电路的故障判断,解题关键是抓住“原来各用电器正常工作”这一前提,结合短路、断路及总功率过大对电路的不同影响进行分析,需明确短路会瞬间导致干路电流剧增,而断路不会引发跳闸,小功率用电器不会造成总功率过大。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先回忆测电笔的工作原理:氖管发光说明被测点与火线连通,不发光说明被测点与火线断开。对于第一个情况,闭合开关后,测电笔接触D点时氖管发光,说明D点与火线连通;接触E点时不发光,说明E点与火线断开,由此可判断D、E之间出现了断路故障。对于第二个情况,正常情况下A点(火线侧)测电笔发光,F点(零线侧)测电笔不发光,若A、F之间各点氖管都发光,说明F点也通过用电器与火线连通了,这是因为进户线的零线发生了断路,导致零线侧带电。
【解析】
1. 测电笔氖管发光时,表明被测点与火线连通;不发光时,表明被测点与火线断开。闭合开关后电灯不亮,用测电笔接触D点时氖管发光,接触E点时不发光,说明D点与火线连通,E点与火线断开,因此D、E间出现了断路故障。
2. 正常家庭电路中,零线侧的点用测电笔检测时氖管不发光。若用测电笔接触A、F之间各点时氖管都发光,说明原本属于零线侧的F点也与火线连通,这是进户线零线断路导致的,电流通过用电器传导至F点,使F点带电。
【答案】
断路;进户线零线断路
【知识点】
家庭电路故障分析;测电笔的使用
【点评】
本题通过测电笔的检测现象判断家庭电路故障,核心是利用测电笔的工作原理区分火线与零线侧的带电情况,需要学生熟悉家庭电路的基本结构和故障排查的基本方法,是家庭电路部分的典型题型。
【难度系数】
0.6
【分析】
这道题考查生活用电中三脚插头与三孔插座的安全防护原理。解题思路如下:首先回忆三脚插头与三孔插座的设计目的,三脚插头多出的插片是为了实现接地防护,该插片对应连接插座的地线;当三脚插头插入三孔插座时,除用电部分接入电路外,还需通过这个插片将用电器的金属外壳与地线相连,避免用电器漏电时发生触电事故。需结合安全用电的核心逻辑,明确各部分的连接关系来填写空处。
【解析】
1. 三脚插头比两脚插头多的插片是专门用于接地的,它与地线连接;
2. 当三脚插头插入三孔插座时,用电部分通过另外两个插片连入火线、零线组成的电路,同时通过多出的插片,将用电器的金属外壳与地线连接起来,实现漏电时的安全防护。
【答案】
地线;金属外壳;地线
【知识点】
三脚插头结构;三孔插座接地;安全用电原理
【点评】
本题属于生活用电的基础识记类题目,核心考查三脚插头与三孔插座的接地防护作用,掌握其连接关系和防护逻辑即可轻松作答,有助于学生建立安全用电的基本认知。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先,我们需要回忆影响导体电阻大小的因素:导体的电阻与材料、长度、横截面积有关。题目中导线材料均为铝芯,线路长度相同,实际使用的1.5mm²铝芯线比设计的2.5mm²铝芯线横截面积更小,根据电阻与横截面积的关系,横截面积越小电阻越大,所以实际导线的电阻更大。接着,电流通过导线时会产生热量,要判断热量多少的依据,我们需要想到焦耳定律,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,从而烧坏绝缘皮引发火灾。据此我们可以确定两个空的内容。
【解析】
1. 电阻的判断:当导体的材料(铝)、长度相同时,横截面积越小,导体的电阻越大。实际施工用的1.5mm²铝芯线横截面积小于设计要求的2.5mm²铝芯线,因此实际安装的导线电阻较大。
2. 热量产生的依据:根据焦耳定律$Q=I^{2}Rt$,在电路中电流$I$和通电时间$t$相同的情况下,电阻$R$越大,导线上产生的热量$Q$就越多,过多的热量会烧坏导线的绝缘皮,最终引发火灾。
【答案】
电阻;焦耳定律
【知识点】
影响电阻的因素;焦耳定律
【点评】
本题结合生活中的安全事故案例,考查了影响电阻大小的因素和焦耳定律的应用,体现了物理知识在生活安全中的实际价值,引导学生将物理知识与实际生活场景联系起来。
【难度系数】
0.8