5. 在探究熔丝熔断的原因时,小明设计了如图(a)所示的电路,在接线柱C、D间接入熔丝,接线柱A、B间接入导线。接通电源(6V),闭合开关S,灯泡正常发光,熔丝未熔断。断开电源,在A、B、C、D四个接线柱的

B、D(或 A、D)
之间接入一根导线后,再次接通电源时,C、D间的熔丝将会熔断。在图(b)中,闭合开关S后,依次闭合开关S₁、S₂,两灯泡依次发光,电流表示数变大
(选填“变大”“变小”或“不变”);再闭合开关S₃,熔丝会熔断,其原因是用电器总功率过大(超负荷运行)
。答案:B、D(或A、D)
变大
用电器总功率过大(超负荷运行)
变大
用电器总功率过大(超负荷运行)
解析:
【分析】
要解决这道题,我们分三个部分逐步思考:
1. 第一空:熔丝熔断的核心原因是电路中电流过大,电流过大的诱因有短路和用电器总功率过大。图(a)中电源电压为6V,要让C、D间熔丝熔断,可通过短路实现:原本电路是电源、开关、熔丝、灯泡串联,若在B、D(或A、D)间接入导线,会直接将灯泡短路,电流不经过灯泡,从电源正极经熔丝、导线回到负极,形成电源短路,电流会急剧增大,最终熔断熔丝。
2. 第二空:图(b)中,S₁、S₂控制的灯泡是并联在电路中的。根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,每多闭合一个开关,就会增加一条支路,支路电流会叠加到干路中,因此干路的电流表示数会变大。
3. 第三空:再闭合S₃后,电阻丝也并联接入电路,此时并联的用电器数量增多,总电阻变小。结合电源电压不变的条件,根据公式$P=\frac{U^2}{R}$可知总功率会大幅增大,总电流也会随之过大,达到熔丝的熔断阈值,最终熔丝熔断,本质是用电器总功率过大导致的。
【解析】
1. 图(a)的短路分析:
当在B、D(或A、D)之间接入导线时,灯泡被短路,电路形成电源短路。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压$U$不变,短路后电路总电阻$R$极小,因此电路电流$I$会急剧增大,满足熔丝熔断的电流条件,熔丝熔断。
2. 图(b)的电流变化分析:
闭合开关$S$后,电路为干路通路;闭合$S_1$时,一个灯泡接入电路,电流表测该支路的电流(干路电流);再闭合$S_2$,第二个灯泡并联接入电路,并联电路中各支路电压等于电源电压,支路独立工作,干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流增大,电流表示数变大。
3. 闭合$S_3$的熔丝熔断分析:
闭合$S_3$后,电阻丝并联接入电路,此时电路中所有用电器的总功率$P_{总}=P_1+P_2+P_3$,总功率远超过熔丝的承载上限。根据$P=UI$,电源电压$U$不变,总功率过大时总电流$I=\frac{P_{总}}{U}$会过大,达到熔丝的熔断电流,因此熔丝熔断,原因是用电器总功率过大(超负荷运行)。
【答案】
B、D(或A、D);变大;用电器总功率过大(超负荷运行)
【知识点】
熔丝熔断原因;并联电路电流规律;电功率与电流关系
【点评】
本题结合实物电路,将熔丝熔断的两种常见诱因与并联电路的电流、功率规律结合考查,需要学生能结合电路连接方式,分析电流和功率的变化,理解短路与总功率过大对电路的影响,注重对电路分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,我们分三个部分逐步思考:
1. 第一空:熔丝熔断的核心原因是电路中电流过大,电流过大的诱因有短路和用电器总功率过大。图(a)中电源电压为6V,要让C、D间熔丝熔断,可通过短路实现:原本电路是电源、开关、熔丝、灯泡串联,若在B、D(或A、D)间接入导线,会直接将灯泡短路,电流不经过灯泡,从电源正极经熔丝、导线回到负极,形成电源短路,电流会急剧增大,最终熔断熔丝。
2. 第二空:图(b)中,S₁、S₂控制的灯泡是并联在电路中的。根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,每多闭合一个开关,就会增加一条支路,支路电流会叠加到干路中,因此干路的电流表示数会变大。
3. 第三空:再闭合S₃后,电阻丝也并联接入电路,此时并联的用电器数量增多,总电阻变小。结合电源电压不变的条件,根据公式$P=\frac{U^2}{R}$可知总功率会大幅增大,总电流也会随之过大,达到熔丝的熔断阈值,最终熔丝熔断,本质是用电器总功率过大导致的。
【解析】
1. 图(a)的短路分析:
当在B、D(或A、D)之间接入导线时,灯泡被短路,电路形成电源短路。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压$U$不变,短路后电路总电阻$R$极小,因此电路电流$I$会急剧增大,满足熔丝熔断的电流条件,熔丝熔断。
2. 图(b)的电流变化分析:
闭合开关$S$后,电路为干路通路;闭合$S_1$时,一个灯泡接入电路,电流表测该支路的电流(干路电流);再闭合$S_2$,第二个灯泡并联接入电路,并联电路中各支路电压等于电源电压,支路独立工作,干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流增大,电流表示数变大。
3. 闭合$S_3$的熔丝熔断分析:
闭合$S_3$后,电阻丝并联接入电路,此时电路中所有用电器的总功率$P_{总}=P_1+P_2+P_3$,总功率远超过熔丝的承载上限。根据$P=UI$,电源电压$U$不变,总功率过大时总电流$I=\frac{P_{总}}{U}$会过大,达到熔丝的熔断电流,因此熔丝熔断,原因是用电器总功率过大(超负荷运行)。
【答案】
B、D(或A、D);变大;用电器总功率过大(超负荷运行)
【知识点】
熔丝熔断原因;并联电路电流规律;电功率与电流关系
【点评】
本题结合实物电路,将熔丝熔断的两种常见诱因与并联电路的电流、功率规律结合考查,需要学生能结合电路连接方式,分析电流和功率的变化,理解短路与总功率过大对电路的影响,注重对电路分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
6. 某教室内有两盏灯,它们由一个开关控制。下列电路中能正确反映其连接方式的是(

A.
B.
C.
D.
A
)A.
B.
C.
D.
答案:A
解析:
【分析】
首先明确教室内两盏灯的连接需求:家庭电路中,用电器通常采用并联连接,这样各用电器可独立工作、互不影响;同时控制电路的开关需接在干路,且为了用电安全,开关要接在火线上,断开开关时用电器能与火线断开,避免触电风险。接下来逐一分析选项:
1. 先判断连接方式:串联电路中用电器相互影响,不符合教室灯的实际使用需求,因此排除C、D选项;
2. 再看开关位置:开关接在零线上时,断开开关后用电器仍与火线相连,存在触电隐患,排除B选项;
3. A选项中两灯并联,开关接在干路火线上,既满足两灯独立工作的需求,又保证了用电安全,符合要求。
【解析】
教室内的两盏灯需要独立工作,因此应采用并联连接;同时为保证用电安全,控制两灯的开关需接在干路的火线上。
选项A:两灯并联,开关接在干路火线上,符合家庭电路的正确连接要求;
选项B:开关接在零线上,断开开关后灯仍与火线相连,存在安全隐患,不符合要求;
选项C:两灯串联,会导致每盏灯的实际电压低于额定电压,无法正常工作,不符合实际使用需求;
选项D:两灯串联且开关接在零线上,既不符合并联的使用需求,又存在安全隐患,不符合要求。
【答案】
A
【知识点】
家庭电路连接;并联电路特点;开关安全接法
【点评】
本题考查家庭电路的正确连接,需结合实际使用需求(用电器独立工作)和用电安全原则(开关接火线)两个角度分析,掌握家庭电路中用电器的连接方式和开关的位置要求是解题关键。
【难度系数】
0.7
首先明确教室内两盏灯的连接需求:家庭电路中,用电器通常采用并联连接,这样各用电器可独立工作、互不影响;同时控制电路的开关需接在干路,且为了用电安全,开关要接在火线上,断开开关时用电器能与火线断开,避免触电风险。接下来逐一分析选项:
1. 先判断连接方式:串联电路中用电器相互影响,不符合教室灯的实际使用需求,因此排除C、D选项;
2. 再看开关位置:开关接在零线上时,断开开关后用电器仍与火线相连,存在触电隐患,排除B选项;
3. A选项中两灯并联,开关接在干路火线上,既满足两灯独立工作的需求,又保证了用电安全,符合要求。
【解析】
教室内的两盏灯需要独立工作,因此应采用并联连接;同时为保证用电安全,控制两灯的开关需接在干路的火线上。
选项A:两灯并联,开关接在干路火线上,符合家庭电路的正确连接要求;
选项B:开关接在零线上,断开开关后灯仍与火线相连,存在安全隐患,不符合要求;
选项C:两灯串联,会导致每盏灯的实际电压低于额定电压,无法正常工作,不符合实际使用需求;
选项D:两灯串联且开关接在零线上,既不符合并联的使用需求,又存在安全隐患,不符合要求。
【答案】
A
【知识点】
家庭电路连接;并联电路特点;开关安全接法
【点评】
本题考查家庭电路的正确连接,需结合实际使用需求(用电器独立工作)和用电安全原则(开关接火线)两个角度分析,掌握家庭电路中用电器的连接方式和开关的位置要求是解题关键。
【难度系数】
0.7
7. 用氖管测电笔可辨别
火线
和零线
,使用时须手持绝缘柄,并用一根手指接触笔尾的金属电极
,笔尖接触电线裸露部分
。如果氖管发光,表明接触的是火线
;如果氖管不发光,表明接触的是零线
。答案:火线
零线
金属电极
电线裸露部分
火线
零线
零线
金属电极
电线裸露部分
火线
零线
解析:
【分析】
要解决这道题,首先回忆测电笔的核心功能:它是家庭电路中专门用来辨别火线和零线的工具。接着梳理测电笔的使用逻辑:使用时为了让电流形成完整回路,必须手持绝缘柄(保证安全),并用手指接触笔尾的金属电极,这样当笔尖接触电线裸露部分时,电流才能通过测电笔、人体流向大地形成回路。最后根据氖管的发光特性判断线路:火线与大地间存在220V电压,能触发氖管发光;零线与大地电压为0,无法使氖管发光。按照这个思路依次对应填写即可。
【解析】
1. 测电笔的主要作用是辨别家庭电路中的火线和零线;
2. 使用测电笔时,为形成有效电流回路,需用手指接触笔尾的金属电极,同时手持绝缘柄避免触电;
3. 笔尖要接触电线的裸露部分,才能完成线路检测;
4. 当测电笔接触火线时,火线与大地间的电压使电流通过测电笔、人体流向大地,氖管发光;
5. 零线与大地电压为0,无法形成有效回路,氖管不发光,此时接触的是零线。
【答案】
火线;零线;金属电极;电线裸露部分;火线;零线
【知识点】
1. 测电笔的使用方法
2. 火线与零线的辨别
【点评】
本题考查测电笔的基础功能与使用规范,是家庭电路中的核心基础知识点。掌握测电笔的使用注意事项和判断原理,是安全用电的必备常识,需牢记操作细节和判断逻辑。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先回忆测电笔的核心功能:它是家庭电路中专门用来辨别火线和零线的工具。接着梳理测电笔的使用逻辑:使用时为了让电流形成完整回路,必须手持绝缘柄(保证安全),并用手指接触笔尾的金属电极,这样当笔尖接触电线裸露部分时,电流才能通过测电笔、人体流向大地形成回路。最后根据氖管的发光特性判断线路:火线与大地间存在220V电压,能触发氖管发光;零线与大地电压为0,无法使氖管发光。按照这个思路依次对应填写即可。
【解析】
1. 测电笔的主要作用是辨别家庭电路中的火线和零线;
2. 使用测电笔时,为形成有效电流回路,需用手指接触笔尾的金属电极,同时手持绝缘柄避免触电;
3. 笔尖要接触电线的裸露部分,才能完成线路检测;
4. 当测电笔接触火线时,火线与大地间的电压使电流通过测电笔、人体流向大地,氖管发光;
5. 零线与大地电压为0,无法形成有效回路,氖管不发光,此时接触的是零线。
【答案】
火线;零线;金属电极;电线裸露部分;火线;零线
【知识点】
1. 测电笔的使用方法
2. 火线与零线的辨别
【点评】
本题考查测电笔的基础功能与使用规范,是家庭电路中的核心基础知识点。掌握测电笔的使用注意事项和判断原理,是安全用电的必备常识,需牢记操作细节和判断逻辑。
【难度系数】
0.8
8. 大量事实表明,不高于36V的电压才是安全电压。当因出汗或其他因素导致双手潮湿时,人若接触较高的电压,发生危险的可能性
变大
(选填“变大”或“变小”,下同),这是因为此时人体的电阻明显变小
。答案:变大
变小
变小
解析:
【分析】
首先回忆欧姆定律公式$I=\frac{U}{R}$,触电危险的大小与通过人体的电流大小密切相关,电流越大对人体的伤害越严重,发生危险的可能性越高。当双手潮湿时,人体表面的水分会降低人体的绝缘性能,使人体电阻明显变小;此时接触较高电压,在电压一定的情况下,根据欧姆定律,电阻越小,通过人体的电流就越大,因此发生触电危险的可能性会变大。
【解析】
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,当人体接触较高电压时,电压$U$保持不变。双手潮湿时,人体的电阻会因水分的导电作用而明显变小,由公式可知,此时通过人体的电流$I$会显著增大。电流越大,对人体的伤害程度越高,所以发生危险的可能性变大。
【答案】
变大;变小
【知识点】
欧姆定律的应用、影响电阻的因素、安全用电常识
【点评】
本题结合生活实际考查安全用电知识与欧姆定律的应用,需要学生理解人体电阻随潮湿程度变化的原因,以及电流大小对触电危险的影响,注重理论联系生活实际,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
首先回忆欧姆定律公式$I=\frac{U}{R}$,触电危险的大小与通过人体的电流大小密切相关,电流越大对人体的伤害越严重,发生危险的可能性越高。当双手潮湿时,人体表面的水分会降低人体的绝缘性能,使人体电阻明显变小;此时接触较高电压,在电压一定的情况下,根据欧姆定律,电阻越小,通过人体的电流就越大,因此发生触电危险的可能性会变大。
【解析】
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,当人体接触较高电压时,电压$U$保持不变。双手潮湿时,人体的电阻会因水分的导电作用而明显变小,由公式可知,此时通过人体的电流$I$会显著增大。电流越大,对人体的伤害程度越高,所以发生危险的可能性变大。
【答案】
变大;变小
【知识点】
欧姆定律的应用、影响电阻的因素、安全用电常识
【点评】
本题结合生活实际考查安全用电知识与欧姆定律的应用,需要学生理解人体电阻随潮湿程度变化的原因,以及电流大小对触电危险的影响,注重理论联系生活实际,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
9. 若三孔插座上面有一个插孔E是和插头上标有E的导线接通的(如图所示),则:① E是和用电器的金属外壳相连的;② 电路中E应和大地相连;③ 如果和E相连的导线断开,用此插座的洗衣机电动机便不能转动;④ 将测电笔笔尖插入E孔,正常情况下测电笔的氖管会发光。上述说法中正确的是(

A.①③
B.②④
C.①②
D.②③
C
)A.①③
B.②④
C.①②
D.②③
答案:C
解析:
【分析】
首先回忆三孔插座的安全用电原理,三孔插座的E插孔为接地孔,对应的插头E端连接用电器金属外壳,用于漏电保护。接下来逐个分析每个说法:
1. 对于说法①:插头上的E导线和用电器金属外壳相连,当用电器漏电时,电流可通过地线导入大地,避免触电,该说法正确;
2. 对于说法②:电路中E必须和大地相连,才能实现漏电时的保护作用,该说法正确;
3. 对于说法③:洗衣机电动机的工作依靠火线和零线供电,E对应的地线断开,不影响火线、零线给电机供电,电动机仍能转动,只是失去漏电保护,该说法错误;
4. 对于说法④:E孔接地,无火线的高电压,正常情况下测电笔插入E孔,氖管不会发光,该说法错误。
综上,正确的是①②,对应选项C。
【解析】
对题干中的四个说法逐一判断:
① 插头上的E导线与用电器的金属外壳相连,当用电器漏电时,可通过地线将电流导入大地,防止触电,该说法正确;
② 三孔插座的E孔必须与大地相连,才能发挥漏电保护的作用,该说法正确;
③ 洗衣机电动机由火线和零线供电,E对应的地线断开,不影响电动机的供电回路,电动机仍能正常转动,该说法错误;
④ E孔接地,正常情况下无火线电压,测电笔插入E孔时氖管不会发光,该说法错误。
因此正确的是①②,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
三孔插座原理、安全用电
【点评】
本题考查三孔插座的接地原理,核心是理解地线的作用是漏电保护,不影响用电器的正常供电回路,需明确火线、零线、地线的不同功能。
【难度系数】
0.7
首先回忆三孔插座的安全用电原理,三孔插座的E插孔为接地孔,对应的插头E端连接用电器金属外壳,用于漏电保护。接下来逐个分析每个说法:
1. 对于说法①:插头上的E导线和用电器金属外壳相连,当用电器漏电时,电流可通过地线导入大地,避免触电,该说法正确;
2. 对于说法②:电路中E必须和大地相连,才能实现漏电时的保护作用,该说法正确;
3. 对于说法③:洗衣机电动机的工作依靠火线和零线供电,E对应的地线断开,不影响火线、零线给电机供电,电动机仍能转动,只是失去漏电保护,该说法错误;
4. 对于说法④:E孔接地,无火线的高电压,正常情况下测电笔插入E孔,氖管不会发光,该说法错误。
综上,正确的是①②,对应选项C。
【解析】
对题干中的四个说法逐一判断:
① 插头上的E导线与用电器的金属外壳相连,当用电器漏电时,可通过地线将电流导入大地,防止触电,该说法正确;
② 三孔插座的E孔必须与大地相连,才能发挥漏电保护的作用,该说法正确;
③ 洗衣机电动机由火线和零线供电,E对应的地线断开,不影响电动机的供电回路,电动机仍能正常转动,该说法错误;
④ E孔接地,正常情况下无火线电压,测电笔插入E孔时氖管不会发光,该说法错误。
因此正确的是①②,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
三孔插座原理、安全用电
【点评】
本题考查三孔插座的接地原理,核心是理解地线的作用是漏电保护,不影响用电器的正常供电回路,需明确火线、零线、地线的不同功能。
【难度系数】
0.7
10. 下列原因中有可能导致家庭电路中的空气断路器跳闸的是(
A.灯座中的两个线头相碰
B.开关中的两个线头相碰
C.户外电源的引线绝缘皮破损
D.邻居家增用了较大功率的用电器
A
)A.灯座中的两个线头相碰
B.开关中的两个线头相碰
C.户外电源的引线绝缘皮破损
D.邻居家增用了较大功率的用电器
答案:A
解析:
【分析】
要解决此题,首先需明确空气断路器跳闸的核心原因是家庭电路中电流过大,而电流过大的原因主要有两种:电路发生短路、用电器总功率过大。接下来逐一分析各选项:
1. 先回忆每个选项对应的电路故障类型,判断是否会导致电流过大;
2. 分析A选项,灯座两线头相碰会造成火线与零线直接连通,属于短路故障,会使电流急剧增大;
3. 分析B选项,开关两线头相碰仅会使电路持续导通,用电器正常工作,电流无异常;
4. 分析C选项,户外引线绝缘破损不会直接导致家庭电路内电流过大;
5. 分析D选项,邻居家的用电变化不会影响自家电路的电流大小,最终确定符合条件的选项。
【解析】
空气断路器跳闸的根本原因是家庭电路中电流过大,电流过大的原因包括短路和用电器总功率过大,对各选项分析如下:
A. 灯座中的两个线头相碰,会使火线与零线直接接触,造成家庭电路短路,电路中电流急剧增大,会触发空气断路器跳闸,符合题意;
B. 开关中的两个线头相碰,相当于开关始终处于闭合状态,用电器持续正常工作,电路中电流保持正常,不会导致跳闸,不符合题意;
C. 户外电源的引线绝缘皮破损,若未形成短路故障,不会使家庭电路内电流过大;即使破损后接地,也属于户外电路故障,不会影响家庭电路的电流大小,不符合题意;
D. 邻居家的电路与自家电路并联在户外干路,邻居家增用大功率用电器只会使干路电流增大,但自家家庭电路的总功率和电流不受影响,因此自家的空气断路器不会跳闸,不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
家庭电路电流过大原因;短路故障分析
【点评】
本题聚焦家庭电路中常见的故障分析,考查学生对空气断路器工作原理及电流过大原因的理解,需要学生结合实际电路场景,准确区分不同故障对电路的影响,属于家庭电路部分的基础应用题型,有助于强化学生对家庭电路安全知识的掌握。
【难度系数】
0.6
要解决此题,首先需明确空气断路器跳闸的核心原因是家庭电路中电流过大,而电流过大的原因主要有两种:电路发生短路、用电器总功率过大。接下来逐一分析各选项:
1. 先回忆每个选项对应的电路故障类型,判断是否会导致电流过大;
2. 分析A选项,灯座两线头相碰会造成火线与零线直接连通,属于短路故障,会使电流急剧增大;
3. 分析B选项,开关两线头相碰仅会使电路持续导通,用电器正常工作,电流无异常;
4. 分析C选项,户外引线绝缘破损不会直接导致家庭电路内电流过大;
5. 分析D选项,邻居家的用电变化不会影响自家电路的电流大小,最终确定符合条件的选项。
【解析】
空气断路器跳闸的根本原因是家庭电路中电流过大,电流过大的原因包括短路和用电器总功率过大,对各选项分析如下:
A. 灯座中的两个线头相碰,会使火线与零线直接接触,造成家庭电路短路,电路中电流急剧增大,会触发空气断路器跳闸,符合题意;
B. 开关中的两个线头相碰,相当于开关始终处于闭合状态,用电器持续正常工作,电路中电流保持正常,不会导致跳闸,不符合题意;
C. 户外电源的引线绝缘皮破损,若未形成短路故障,不会使家庭电路内电流过大;即使破损后接地,也属于户外电路故障,不会影响家庭电路的电流大小,不符合题意;
D. 邻居家的电路与自家电路并联在户外干路,邻居家增用大功率用电器只会使干路电流增大,但自家家庭电路的总功率和电流不受影响,因此自家的空气断路器不会跳闸,不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
家庭电路电流过大原因;短路故障分析
【点评】
本题聚焦家庭电路中常见的故障分析,考查学生对空气断路器工作原理及电流过大原因的理解,需要学生结合实际电路场景,准确区分不同故障对电路的影响,属于家庭电路部分的基础应用题型,有助于强化学生对家庭电路安全知识的掌握。
【难度系数】
0.6