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家庭电路故障题解读
来源查字典物理网| 2012-12-29 发表| 学习园地分类:物理复习

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学会判断家庭电路常见的故障不仅能提高学生学以致用的意识,还能解决实际生活中的问题,培养学习兴趣。所以,家庭电路的故障是常考的题型之一,家庭电路常见故障有四种:开路、短路、过载和漏电。

开路电灯不亮,用电器不工作,表明电路中出现开路。开路时电路中无电流通过,该故障可用测电笔查出。

短路短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。发生短路时,电路中的电阻很小,电流很大,保险丝自动熔断。若保险丝不合适,导线会因发热,温度迅速升高,而引发火灾。

过载电路中用电器过多或总功率过大,导致通过导线的总电流大于导线规定的安全电流值。出现这种情况轻者导致用电器实际功率下降;重者导线会因过热而引发火灾。

漏电如果导线外层或用电器的绝缘性能下降,则有电流不经用电器而直接“漏”入地下,漏电会造成用电器实际功率下降,也能造成人体触电。使用漏电保护器能预防漏电的发生。

例1小明晚上做功课,把台灯插头插在书桌边的插座上,闭合台灯开关,发现台灯不亮。为了找出故障原因,小明把台灯插头插入其他插座,发现台灯能正常发光,用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查,发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光,故障原因可能是( )

A.进户线火线上的熔丝烧断

B.进户线零线断了

C.书桌边的插座与零线断开

D.书桌边的插座与火线断开

点拨:家庭电路中的两根电线,一根是火线,另一根是零线,它们间的电压是220V。正常情况下,零线与大地之间无电压,火线与大地之间电压是220V。测电笔的氖管只要发光,就表明它接触的是火线。这样可排除选项中的A、D,再根据把台灯插头插入其他插座,台灯能正常发光,可排除B。故选C。

答案:C

例2暑期,徐延同学家新装了一台3kW的空调机,试用了一会儿,家中突然停电,检查发现熔丝断了。导致上述故障的原因可能是( )

A.插头和插座接触不良

B.电路中用电器的总功率过大

C.空调机内部断路

D.控制空调机的开关短路

点拨:熔丝断了,只可能有两个原因:短路和过载。选项A、C都是电路中出现开路,不会造成熔丝熔断。选项D开关短路,不是电路短路,只会造成开关常闭。选项B中用电器的总功率过大,导致通过熔丝的总电流大于熔丝的熔断电流,使熔丝熔断。

答案:B

例3小亮在开着空调的书房里复习功课,妈妈在厨房忙着做晚饭,当她把电饭煲的插头插入插座时,家里的空气开关就“跳闸”了,原因可能是电饭煲插头内部发生了,导致电路中过大,引起“跳闸”。

点拨:空气开关在电路中发生短路、过载、欠压(电压过低)等异常情况时能自动切断电路。从本题情况看,空气开关“跳闸”只可能是短路引起的。

答案:短路;电流

例4暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都闲不住,导致电路火灾时有发生,火警电话不断,消防车拉着警笛呼啸而出,赶往火灾现场。调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答:

(1)“超负荷”是指电路中的过大(选填“电流”或“电阻”)。

(2)使火灾发生的理论依据是

(3)请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施

图9甲

点拨:电线超负荷是生活用语,它实际就是指物理中的过载,是由电路中电流过大引起的。物理中为研究问题的方便,一般忽略导线的电阻,这是一种理想化的方法。但家庭电路中导线的电阻是不能忽略的,当电路中电流过大时,根据发热功率的公式:P=I2RR为输电线的电阻),单位时间内产生的热量就多,从而引发火灾。要预防这种火灾,就可以从用电器和输电线两个方面考虑。

答案:(1)电流。

(2)电流越大,根据发热功率的公式:P=I2RR为输电线的电阻),单位时间内产生的热量就多。

(3)大功率的用电器交叉使用;换用横截面积较大(或较粗)的输电线;做好电路的散热工作。

练习:

1.如图1所示,当开关S闭合后,发现电灯L不亮,用测电笔测试c、d两点时,氖管都发光,测试a、b两点时,只有a点氖管发光,则故障可能是( )

A.火线与零线短路

B.a、d之间某处断路

C.b、c之间某处断路

D.电灯的灯丝断了

2.小明把台灯插头插入插座,当他闭合台灯开关时,室内其他电灯全部熄灭。检查发现保险丝熔断。造成这一故障的原因可能是( )

A.灯座短路

B.插座短路

C.插头短路

D.开关短路

3.中考前,爸爸为了小亮在家有一个舒适的学习和生活环境,新买了一台空调,安装好后,刚开启使用,家里所有用电器都停止了工作,经检查发现保险丝已熔断。(1)试分析保险丝熔断的原因。(2)要使接入空调后,家中所有用电器都能正常工作,该家庭电路应如何改进?

4.(1)下表是小盼同学家新买的洗衣机铭牌上的部分数据。

为了能让妈妈正确使用这台洗衣机,小盼同学把铭牌上的内容给妈妈做了解释。请你也用学过的物理知识,解释一下这个铭牌上的内容。(任选四条)

(2)有些家用洗衣机的外壳是金属的(有的地方没有油漆),图2甲表示这种洗衣机插头没有接地线,外壳与火线接触漏电,手触及外壳的金属部分,试在图2甲中画出电流经过的路线(假设此时M为正,N为负,下同);图乙表示插头已接地,接在洗衣机外壳,此时发生漏电,试在图2乙中画出电流经过的路线。

练习答案:

1.C。

2.C。

3.⑴空调的功率较大,使电路中的电流过大,超过保险丝的熔断电流。⑵另用两根输电线和保险丝单独给空调供电(或计算出接入空调后,家中所有用电器的总功率,确定输电线中的最大正常工作电流,据此换用较粗的输电线和保险丝)。

4.⑴额定电压:这台洗衣机需要接在220V的电源上才能正常工作;

额定频率:这台洗衣机需用频率为50HZ的交流电源;

额定容量:这台洗衣机一次洗衣服的质量不能超过5kg;

洗涤功率:这台洗衣机洗衣时的功率为350W;

加热温度:这台洗衣机能将机内水的温度加热到30~60℃;

最大电流:这台洗衣机工作时电流不能超过5A。

⑵甲图中电流流过人体,乙图中电流流过接地线,不流过人体。

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