19.2 家庭电路中电流过大的原因（考点解读）（解析版）

192 家庭电路中电流过大的原因（考点解读）（解析版） 1、熔断器的作用及保险丝的选择方法 （1）保险丝的作材料：电阻率较大，熔点较低的铅锑合金； （2）保险丝的作用：当电路中电流过大时自动切断电路； （3）保险丝工作原理：保险丝的电阻比相连导线电阻更大，由电热功率P 热=2R 可知，同 样 的电流，保险丝发热功率比导线更大，温度升高更快，又因为保险丝熔点较低，所以在电 流 过大时，保险丝迅速熔断，从而切断电路，起到保护作用； （4）保险丝的选择方法：选择额定电流等于或稍大于电路正常工作电流最大值的保险丝。 （5）过粗的保险丝对电路起不到保护作用，过细的保险丝会导致电路频繁切断，不能正 常 工作，因此要选择合适规格的保险丝； （6）不能用铜丝、铁丝代替保险丝，因为铜丝铁丝的电阻小，熔点高，在电流过大时不 易 熔断，根本起不到保护电路，的作用； （7）电路发生故障，有时会导致保险丝熔断，更换保险丝后，首先要查清熔断的原因， 再 闭合总开关； （8）现代家庭中用的空气开关相当于总开关和保险丝的共同作用，保险丝是电流的热效 应 原理，空气开关是电流的磁效应原理。 2、家庭电路电流过大的原因 （1）家庭电路电流过大的原因：短路；总功率过大。 （2）改造线路时要同时考虑导线、电能表、保险装置的承受能力。 【考点1 熔断器的作用及保险丝的选择方法】 【典例1-1】（2023•河北模拟）如图为某家庭电路的一部分电路图，下列说法正确的是（ ） ．电冰箱接入三孔插座后，其外壳与零线相连 B．该家庭电路中灯泡与三孔插座之间是并联的 ．若电路中的保险丝烧坏，可以用铜丝替换 D．闭合开关S，灯泡不亮，保险丝未烧断，可能是灯泡短路 【答】B 【分析】（1）测电笔是辨别火线和零线的仪器，当测电笔的笔尖接触零线和地线时， 氖管不会发光； （2）家庭电路中的用电器是并联的； （3）根据铜丝和保险丝的熔点分析； （4）灯不发光的原因，一是电路开路，二是灯被短路，三是灯的实际功率太小。 【解答】解：、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳与地线相连，能防止由于冰箱 的外壳漏电而使人发生触电事故，故错误； B、该家庭电路中灯泡与三孔插座工作时互不影响，是并联的，故B 正确； 、当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铜丝代替保险丝后，就起不 到保护作用了，故错误； D、若闭合开关S 时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯断路，灯泡短路，会使得 保险丝熔断，故D 错误。 故选：B。 【典例1-2】（2023•碑林区校级模拟）我们的生活离不开物理知识，我国家庭电路的电压 是 220 V；考到用电安全，洗衣机应使用图中的 B （选填“”或“B”）插座； 当家庭电路中出现电流过大的情形时， 空气开关 （选填“空气开关”或“漏电保护 器”）会自动切断电路。 【答】220；B；空气开关 【分析】我国家庭电路的电压是220V；三孔插座中间的插孔是接地的，目的就是为了 防止触电。电路短路或总功率过大，会使电路中电流过大。当电路中的电流过大时，保 险丝熔断或空气开关自动断开。 【解答】解：我国家庭电路的电压是220V；洗衣机等家用电器应使用三孔插座B，当 洗衣机的金属外壳漏电时，电流能通过地线流入大地，不会发生触电事故； 电路中同时使用的用电器总功率过大时，由P＝U 可知会使电路电流过大，空气开关能 自动断开，起到保险的作用。 故答为：220；B；空气开关。 【典例1-3】（2022 春•绍兴月考）现代家庭电路都安装有“漏电保护器”和“空气开关”， 如图所示，比单独安装传统的保险丝更能保证用电安全，其中 空气开关 相当于保 险丝。当房间里的电灯开关断开时，小宇用测电笔分别检测开关的两个接线柱，氖管一 次发光，一次不发光。据此，小宇 不能 （选填“能”或“不能”）确定该开关接 在火线上；有一次小宇姐弟俩为妈妈庆祝母亲节，他们用电饭煲做饭、电磁炉蒸鱼、开 着油烟机炒菜，刚启动烤箱烤鸡时，家里的空气开关“跳闸”了，原因可能是 用电 器的总功率过大 ，小宇暂不使用烤箱，在手湿的情况下重新合上空气开关，继续炒菜， 这个做法 不符合 （选填“符号”或“不符合”）安全用电原则。 【答】空气开关；不能；用电器的总功率过大；不符合。 【分析】（1）知道空气开关的作用在电路中相当于保险丝； （2）根据家庭电路的结构，判断开关是否控制火线。 （3）家庭电路中电流过大的原因可能有两种：一是短路；二是总功率过大。根据题意 特征判断是哪种原因。 （4）生活中的水是导体，在火线和人体之间有水连通时，发生触电事故。 【解答】解：（1）在家庭电路中，空气开关的作用在电路中相当于保险丝，在电路中 电流过大时，会自动“跳闸”，对电路起到保护作用； （2）正常情况下，开关接在火线上，断开开关，用测电笔检测时，接火线一端，氖管 发光，另一端氖管不发光； 如果开关接在零线上，断开开关，灯泡中仍带电，且与火线连接，所以用测电笔检测时， 靠近灯泡的一端氖管发光，而另一端氖管不发光， 因此，仅凭氖管的发光情况不能确定该开关是否一定接在火线上。 （3）烤箱是功率很大的用电器，根据题意，电流过大的原因可能是总功率过大； （4）安全用电原则要求不准用湿手触摸电器及开关。 故答为：空气开关；不能；用电器的总功率过大；不符合。 【变式1-1】（2023•梧州二模）某家庭电路的部分组成如图所示，下列说法正确的是（ ） ．该家庭电路中的灯泡和开关可以互换位置 B．保险丝能在电流过大或有人触电时自动切断电路 ．使用试电笔检测电路时，手可以接触试电笔笔尖金属体 D．电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地 【答】D 【分析】（1）灯泡与开关串联，为了用电的安全，开关要控制火线； （2）保险丝通常安装在火线上，它是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，当电路 中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用； （3）使用试电笔时，手必须要接触笔尾的金属体； （4）家庭电路中，金属外壳的用电器都采用三脚插头，当金属外壳的用电器插入三孔 插座时，金属外壳接地，防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故。 【解答】解：、灯泡与开关串联，开关必须连在火线上，控制灯泡的开关不可和灯泡的 位置互换，故错误； B、保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断 电路，从而起到保护电路的作用，但有人触电时电路的电流不是很大，保险丝不会自动 切断电路，故B 错误； 、使用试电笔辨别火线和零线时，手必须接触笔尾金属电极，一定不能接触试电笔笔尖 金属体，故错误； D、三孔插座已接地，当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地，这样 能，防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故，故D 正确。 故选：D。 【变式1-2】（2023•泌阳县一模）（多选）对物质属性的研究，给人们的生产生活和科技 进步带来了重要影响。物质的属性有许多种，如弹性、导电性、熔点、凝固点、沸点、 密度等。关于物质属性及应用下列说法正确的是（ ） ．煤油的凝固点比水的低，通常用煤油作温度计中的测温物质 B．水的比热容比较小，所以常用水作为汽车发动机的制冷剂 ．银的导电性能是最好的，所以银是用来制作电加热器的最佳材料 D．铅锑合金电阻较大、熔点较低，所以通常用它来制作保险丝 【答】D 【分析】（1）用液体温度计测量温度时，被测温度一定高于液体的凝固点； （2）根据水的比热容比其它物质的比热容大的特点进行分析和判断； （3）容易导电的物体是导体；根据银的特点和焦耳定律分析； （4）保险丝在电流过大时发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，制作 保险丝的材料应该是电阻率较大，熔点较低的材料。 【解答】解： 、煤油的凝固点比水的低，通常用煤油作温度计中的测温物质，故正确； B、用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较大，在同等情况 下，可以吸收更多的热量，故B 错误； 、银的导电性能是最好的，同等情况下的电阻是最小的，而电加热器是利用电流的热效 应来工作的，根据Q＝2Rt，电流一定时，电阻越大产生的热量越多，电加热器的材料要 有一定的阻值，所以不能用银来制作电加热器的材料，故错误； D、保险丝通常安装在火线上，它是由电阻大、熔点低的铅锑合金制成的；当电路中有 过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，故D 正 确。 故选：D。 【变式1-3】（2023•太平区一模）节能减排是每个公民的责任，家中普通照明灯泡全部换 成LED 的节能灯，发光效率会大大提高，这实质是通过减小家中电灯的 功率 来减 小电能的消耗；家庭电路中控制电灯的开关被短路，保险丝 不会 （选填“会”或 “不会”）被烧断，保险丝是利用电流的 热 效应来工作的。 【答】功率；不会；热 【分析】根据＝Pt 可知减小电能的消耗可以通过减少时间或减小电功率来实现，据此进 行解答； 开关短路，相当于开关是闭合的；家庭电路中的电流过大时，保险丝会熔断； 电流通过导体时会产生热量，这就是电流的热效应。 【解答】解：根据所学的物理公式＝Pt 可知，将家中普通照明灯全部更换成LED 灯是 通过减小功率来减少电能消耗的； 家庭电路中控制电灯的开关被短路，相当于开关是闭合的，不会造成家庭电路中电流过 大，保险丝不会熔断； 保险丝通电后会产生热量，是利用电流的热效应工作的。 故答为：功率；不会；热。 【变式1-4】（2021 秋•新兴县期末）阅读下面材料后回答问题。 保险丝的分类 按保护形式分，保险丝可分为过电流保护与过热保护，用于过电流保护的保险丝就是平 常说的保险丝（也叫限流保险丝）。用于过热保护的保险丝一般被称为温度保险丝，温 度保险丝又分为低熔点合金型与感温触发型，还有记忆合金型等等（温度保险丝是为防 止发热电器或易发热电器温度过高而进行保护工作的。例如：电冰箱、电熨斗、电饭锅、 电炉、变压器中都有这种保险丝；它只与用电温度的升高有关，而与电路的工作电流大 小无关。其工作原理不同于“限流保险丝”）。按额定电压分，可分为：高压保险丝、 低压保险丝和安全电压保险丝。 家庭电路中的保险丝按保护形式分，属于 电流保护 ，电冰箱的压缩机旁也有一个 保险丝，按保护的形式分，属于 过热保护 。 安全电压保险丝若接入家庭电路的保险盒中，则保险丝将会 接在火线上 。 【答】电流保护；过热保护；接在火线上 【分析】根据文中的内容分析。 【解答】解：根据文中的内容分析，家庭电路中的保险丝属于电流保护；电冰箱的压缩 机旁的保险丝属于过热保护。 为了保护电路，安全电压保险丝若接入家庭电路的保险盒中，则保险丝应接在火线上。 故答为：电流保护；过热保护；接在火线上。 【考点2 家庭电路电流过大的原因】 【典例2-1】（2023•湖北二模）小海家厨房的电饭锅、电饼铛正在工作，当他再将电水壶 插头插入插座时，空气开关立刻“跳闸”切断电路。关于空气开关“跳闸”，下列说法 正确的是（ ） ．会导致电饭锅被烧坏 B．这是因为用电器两端电压过大 ．这是因为电路中的总电流过大 D．这是因为同时工作的用电器总功率过小 【答】 【分析】家里的空气开关跳闸了，说明电路中的电流过大。而产生电流过大的原因有两 个：一是用电器的总功率过大，二是电路发生了短路。 【解答】解：、空气开关“跳闸”，电路被切断，不会导致电饭锅被烧坏，故错误； B、用电器两端电压等于电源电压，不会增大，故B 错误； D、电饭锅、电饼铛正在工作，当他再将电水壶插头插入插座时，用电器总功率过大， 会导致电路中的总电流过大，造成空气开关“跳闸”，故正确、D 错误。 故选：。 【典例2-2】（2022 秋•三河市期末）如图所示，用于接地的导线应该接在插座的 E 孔。 图1 两种使用测电笔的方法中，正确的是图 甲 （填“甲”或“乙”）。图2 家庭电 路中造成电线燃烧的两种常见情况，其中 甲 图（填“甲”或“乙”）所示的情况 是用电器总功率过大引起的。 【答】E；甲；甲。 【分析】（1）根据“左零右火、中间接地”的原则可知接地的插孔； （2）用测电笔来辨别火线与零线，使用测电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔 尾金属体，才能在接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光； （3）家庭电路中电流过大的原因主要有两个方面，一是用电器短路，二是用电器的总 功率过大。 【解答】解：（1）根据“左零右火、中间接地”的原则可知，插孔“E”是接地的； （2）使用测电笔时，手使用测电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体， 才能辨别出火线或零线，故甲图是正确的，乙图是错误的； （3）从图2 甲中可以看出，用电器较多，并且还有大功率的电炉，因此是用电器的总 功率过大而造成的； 从图2 乙中可以看出导线直接将火线和零线相连，因此是短路造成的。 故答为：E；甲；甲。 【变式2-1】（2023•盐城二模）对于家庭电路，经常会遇到这样一些情况： ①开关中的两个线头相碰； ②插头中的两个线头相碰； ③户外输电线绝缘皮被损坏； ④电路中增加了大功率的用电器。 在这些情况中，可能引起熔丝熔断或家中空气开关自动跳闸的是（ ） ．①② B．②③ ．②④ D．③④ 【答】 【分析】电路中电流过大的原因：①短路。②电路中接入大功率的用电器。 【解答】解：熔丝熔断或家中空气开关自动跳闸，是因为电流通过导体时，产生的电热 引起的。电热在电阻、通电时间一定时，电流越大，产生的电热越大。 ①开关中的两个线头相碰相当于开关是闭合的，不会引起电流过大； ②插座的两个线头，分别是火线和零线，火线和零线相连是短路现象，会引起电流过大； ③户外输电线绝缘皮被损坏，不会出现电流过大； ④电路中接入大功率的用电器，会使电路总功率更大，根据＝ ，功率变大，电压不变， 电流变大。 故选：。 【变式2-2】（2023•裕华区校级模拟）下列现象中可能引起家中空气开关跳闸的是（ ） ．灯丝烧断 B．开关中的两个线头相碰 ．电路中增加了大功率用电器 D．户外输电线绝缘皮损坏 【答】 【分析】根据家庭电路中电流过大的原因分析。 【解答】解：当电路发生短路或总功率过大时，都可能导致家中的空气开关自动断开； 、灯丝烧断会造成灯泡所在支路断路，不会使电路发生短路，总功率也不会过大，故不 符合题意； B、开关中的两个线头相碰会导致开关始终处于闭合状态，不会使电路发生短路，总功 率也不会过大，故B 不符合题意； 、电路中增加了大功率的用电器，则干路中的电流会过大，故符合题意； D、户外输电线绝缘皮损坏，不会使家中电路发生短路，不能引起家中空气开关跳闸， 故D 不符合题意； 故选：。 【变式2-3】（2023•市南区校级开学）家庭电路中，电灯与插座属于 并 联。小明家新 买了一台空调，刚接入插座，家里的空气开关跳闸，这是因为使用空调，使电路的 总功率 过大，根据公式 P ＝ U ，在 电压 一定时，电路中的 电流 过大，会 造成电路中的总电流 变大 ，导致空气开关跳闸。 【答】并；总功率；P＝U；电压；电流；变大。 【分析】（1）各家用电器之间都是并联的，开关控制用电器时，开关和用电器之间是 串联的； （2）家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大； 根据公式P＝U 进行判断； 【解答】解：（1）插座是用来连接用电器的，在家庭电路中各用电器并联，因此，电 灯与插座之间是并联的； （2）家庭电路的电压一定，接入空调后，电路中的总功率过大，由P＝U 可知，导致电 路中的电流过大，致使家里的空气开关自动断开。 故答为：并；总功率；P＝U；电压；电流；变大。 一、选择题。 1．（2023 春•云阳县校级月考）下列有关电学知识说法正确的是（ ） ．电流过大的原因可能是出现了断路 B．家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大 ．某同学手拿铜棒与丝绸摩擦做起电实验，铜棒上能带电但不能确定何种电荷 D．滑动变阻器的工作原理是改变接入电路中电阻丝的长度，从而改变接入电路的电阻 大小 【答】D 【分析】（1）家庭电路中电流过大的原因主要有两个，一是用电器短路，二是用电器 的总功率过大； （2）家庭电路中的用电器是并联的； （3）两种束缚电子能力不同的物质相互摩擦后，电子发生转移，得到电子的物质带负 电，失去电子的物质带正电； （4）滑动变阻器和电阻箱都是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。 【解答】解：、家庭电路中电流过大的原因主要有两个，一是用电器短路，二是用电器 的总功率过大，故错误； B、家庭电路中，同时工作的用电器越多（即并联的用电器越多），相当于增大了导体 的横截面积，所以总电阻越小，故B 错误； 、铜和丝绸两种不同的物质摩擦，不论两种物质束缚电子的能力是否相同，铜棒都不会 带上电，这是因为铜棒即使带上了电，铜、人体、大地都是导体，立刻会把所带的电导 向大地，使铜棒不带电，故错误； D、滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的，故D 正确。 故选：D。 2．（2023•新都区一模）如图所示绘制的是一栋楼房里各家的日常生活。但小王家里“停 电了”，他家停电的原因不可能是下列哪种情况（ ） ．小王家智能电表余额为零 B．小王家漏电保护器跳闸 ．小王家的某条电线断路 D．全楼用电器总功率过大 【答】D 【分析】通过图片观察，只有小王家停电，其他用户正常，说明是小王家电路故障或欠 费问题。 【解答】解：、若小王智能电表余额为零，会导致小王家停电，而其他用户有电，故是 可能的。 B、若小王家漏电保护器跳闸，会导致小王家停电，而其他用户有电，故B 是可能的。 、如果小王家的某条电线断路，会导致小王家停电，而其他用户有电，故是可能的。 D、若全楼用电器总功率过大，干路电流过大，会引起整栋楼的空气开关断开，整栋楼 停电，故D 是不可能的。 故选：D。 3．（2022 秋•大城县期末）通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，是常用的物 理方法。下列根据现象所作出的推测不符合事实的是（ ） ．“清晨，树叶上的露珠看起来呈球状”推测分子之间存在引力 B．“钻木取火”推测做功可以改变物体的内能 ．“街边的路灯同时亮、灭”推测路灯是串联的 D．“家里的空气开关跳闸了”推测一定是电路中电流过大 【答】 【分析】本题用到物理学方法“推理法”即：规律不能直接用实验验证，只能在实验的 基础上经过概括、抽象、推理得出。 【解答】解： 、分子间同时存在着引力和斥力，露珠看起来呈球状，此种情况下主要表现为分子之间 存在引力，故符合事实； B、“钻木取火”时可否摩擦做功，使得物体的温度升高，内能增大，推测做功可以改 变物体的内能，故B 符合事实； 、路灯同时亮、灭是开关作用的结果，不能推测它们的串、并联情况，实际上路灯是并 联的，开关在干路中，故不符合事实； D、“家里的空气开关跳闸了”，其原因是电路中电流过大，