一、初中物理家庭电路故障的分析问题1．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。
2．教室中有一台空调和多盏标有“220V 18W”的电灯，其中黑板前方的电灯L1和L2由一个开关S单独控制，如图所示。
(1)请用笔画线表示导线，将电灯L1、L2和开关S接入电路中，使两灯都能正常发光（______）。
(2)当打开空调时，空气开关“跳闸”。
出现这种现象的原因可能是______。
用电器总功率过大【解析】【分析】【详解】(1)[1]教室的电灯之间互不影响是并联的，且电灯L1和L2由一个开关S单独控制，为了电路安全，控制电灯的开关接在火线一侧，如图所示(2)[2]当电路电流过大时，为了保护电路，空气开关跳闸，造成电路电流过大的原因可能是电路某处短路或者用电器总功率过大；当打开空调时，空气开关“跳闸”，出现这种现象的原因可能是电路用电器总功率过大。
3．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】【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。
4．在家庭电路中，各用电器之间是__________（选填“串联”或“并联”）的。
星期天小天在家里正开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，小天分析其原因可能是电热水壶插头内部__________（选填“短路”或“断路”）。
【答案】并联短路【解析】【详解】[1]在家庭电路中，各用电器可以独立工作互不干扰，所以它们之间是并联的。
[2]空气开关立刻“跳闸”的原因是电流过大，根据题意电流过大是短路造成的。
5．家庭电路用电时要注意安全。
(1)在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热甚至引起火灾。
这是因为有接头处导线比相同长度无接头处导线的_____(选填“电流”“电阻”)大。
(2)为了检查家庭电路中是否有短路情况，在进户线的干路上串联一个标有“PZ220﹣40”的白炽灯L1，如图所示，然后断开家里的其他开关，只闭合S，若L1发光较暗，说明该支路____；若发现L1正常发光，说明该支路_____。
(以上两格均选填“正常”或“短路”)。
【答案】电阻正常短路【解析】【详解】[1]从焦耳定律2Q I Rt得出串联电路中电阻大时发热量高，所以接头处容易发热高甚至引起火灾，是由于接头处导线比相同长度无接头处导线的电阻大；[2][3]把灯L1放在火线上时，L1与L2串联，若L2电路正常，L1与L2都不会达到额定电压，所以L1将发光较暗，所以若L1发光较暗时，说明该支路正常工作；若L1正常发光，说明L2没有分到电压，即该支路短路。
6．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。
7．如图为某家庭卫生间电路，电灯和电热器都在正常工作。
在三线插座上刚插上洗衣机（开关未闭合）的插头时，所有用电器都停止工作，拔出洗衣机的插头后，用测电笔测试三线插座的左右两孔，氖管都发光，发现有一根熔丝熔断了。
下列分析不合理的是（）A．熔丝熔断的原因可能洗衣机的插头处出现短路B．一定是零线上的熔丝熔断了C．断开S1、S2，再用测电笔检测三线插座的左右两孔，氖管都发光D．只断开S1，再用测电笔检测开关S1的两个接线柱，氖管都发光【答案】C【解析】【分析】【详解】A．当洗衣机插头发生短路时，电路电流增大，则可能引起熔丝熔断，故A不符合题意；BC．若火线上的熔丝熔断，则三线插座的左右两孔均与火线断开连接，用测电笔测试三线插座的左右两孔，氖管均不发光，与题意不符，则一定是零线上的熔丝熔断，因此若断开S1、S2，则三线插座的左端与火线断开连接，再用测电笔检测时不发光，故B不符合题意，C符题意；D．若只断开S1，由于零线上的熔丝熔断且S2闭合，则开关S1的两个接线柱均与火线相连或间接相连，因此再用测电笔检测开关S1的两个接线柱，氖管都发光，故D不符合题意。
故选C。
8．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）A．开关接在火线和用电器之间，与接在零线和用电器之间，同样安全B．三孔插座能保证用电器的金属外壳与零线相连，比两孔插座更安全C．控制电灯的开关短路，会造成家庭电路中总电流过大，空气开关跳闸D．发现家用电器或电线着火时，必须首先切断电源，然后再救火【答案】D【解析】【分析】【详解】A．控制用电器的开关应接在灯与火线之间，当开关断开时，用电器才不会带电，故A错误；B．三孔插座能保证用电器的金属外壳与地线相连，故B错误；C．控制电灯的开关短路，会造成家庭电路中一直保持为通路，不会出现空气开关跳闸，故C错误；D．电器或电线着火时，要先切断电源，再实行施救措施，故D正确。
故选D。
9．如图所示，A为一根5A的保险丝，B、C均为3A的保险丝。
R1=21欧，R2=18欧。
S打开时，通过R1的电流为2.4A。
问：当S闭合时，直径/mm额定电流/A直径/mm额定电流/A直径/mm额定电流/A0.40 1.50.7130.98 4.51.266 1.587.5 1.9815(1)流过A保险丝的电流为多少安？(2)哪根保险丝有可能熔断？该根保险丝应该选用表中的直径为多大的保险丝？【答案】(1)5.2A；(2)A，1.26mm【解析】【分析】【详解】(1)由图示知，闭合开关S时，两灯并联，则电路两端的电压U=I1R1=2.4A×21Ω=50.4V通过R2的电流2250.4V2.8A 18ΩUIR===那么通过A保险丝的电流I=I1+I2=2.4A+2.8A=5.2A(2)A保险丝允许通过的最大电流为5A，而实际电流为5.2A，所以A保险丝有可能熔断。
保险丝B、C的最大电流都为3A，为了保险起见，A保险丝应选择额定电流为6A的，由表格知，其直径为1.26mm。
答：(1)流过A保险丝的电流为5.2A；(2)A保险丝有可能熔断，该根保险丝应选用直径为1.26mm的保险丝。
10．关于家庭电路，下列说法正确的是（）A．空气开关“跳闸”的原因可能是用电器发生了短路B．使用试电笔时，手不要接触笔尾金属体，以免触电C．没有三孔插座时，可将三脚插头的“长脚”去掉后再使用D．家庭电路中开关接在火线或零线上都可以【答案】A【解析】【详解】A．空气开关“跳闸”的原因可能是用电器发生了短路、也有可能是用电器总功率过大，A正确；B．使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，这样才能正常使用试电笔，B错误；C．拥有三脚插头的用电器一般都有金属外壳，三脚插头的“长脚”是为了将用电器接入电路的同时把用电器的外壳与保护接地线连接起来，防止因外壳带电引发触电事故，所以不可将三脚插头的“长脚”去掉后再使用，C错误；D．根据家庭电路的连接方式，开关必须接在火线上，不能接在零线，D错误。
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．关于家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是（）A．可以在同一个电源插座上同时安插空调、电炉子、吸尘器等大功率用电器B．电视机待机时不消耗电能C．空气开关跳闸一定是发生了短路现象D．插头中标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连【答案】D【解析】【详解】A．不可以在同一个电源插座上同时安插空调、电炉子、吸尘器等大功率用电器，否则流过这个电源插座的电流太大，A错误；B．电视机待机时会消耗电能，B错误；C．空气开关跳闸是因为家庭电路中电流过大，不一定是短路，用电器总功率过大也会导致家庭电路中电流过大，C错误；D．插头中标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连，这样可防止因用电器漏电而触电，D 正确。
