Question

家庭電路中，當電路發生故障時，電工師傅常用一只額電壓為220V的燈泡L（檢驗燈泡），放在保險絲位置上，并且斷開保險絲，來檢查家庭電路中每個支路的情況，如圖所示，當S閉合時，再逐一閉合S₁、S₂、S₃（每次只閉合其中的一個開關）時，可能出現下列幾種現象，請你根據所提供的現象判斷電路的狀況（選填：“短路”、“斷路”或“正常”）：

（1）L不亮，說明該支路______．
（2）L正常發光，說明該支路______．
（3）L發光呈暗紅色，說明該支路______．
（4）家庭電路中所有用電器都工作時，總電阻______．（填最大或最小）．
（5）如果想再接一盞，把它接在開關的兩端，與開關并聯，則無論開關斷開還是閉合，該燈不能正常發光，原因______．
（6）測電筆的是用來辨別火線和零線的，使用時，筆尖與______接觸，手與______接觸，用電器兩端氖管都發光表示是火線．
（7）當把臺燈插入插座，家中熔絲立即燒斷，則______；若臺燈開關閉合后家中熔絲立即燒斷，則______．
（8）利用家庭電路中的電能表和手表測家用電器的功率，其實驗原理是P=______．
（9）其具體做法是：如圖所示的電能表，只讓待測用電器單獨工作，觀察電能表，數出轉盤轉過25圈所需的時間3min，則該用電器的功率為______W．

Answer 1

【答案】分析：①將額定電壓220V的“校驗燈”，接在保險絲的兩只接線柱上，是相當于把此燈串聯入電路中，它會有三種狀態：“校驗燈”恰能正常發光，說明該支路短路，“校驗燈”發光不正常（暗紅色）說明該支路工作正常，“校驗燈”不發光說明該支路斷路．
②家庭電路各用電器并聯，同時工作的用電器越多，電流越大，利用R=可以判斷電阻大小．
③燈泡不能正常發光原因有兩個：無電流通過或電流太小．
④用測電筆來鑒別火線與零線．使用測電筆時，筆尖接觸要檢測的導線，手接觸筆尾金屬體，才能在接觸火線時氖管發光，接觸零線時氖管不發光．
⑤保險絲熔斷的原因是電路電流太大．導致電流過大的原因有兩個：用電器總功率太大，發生了短路．
⑥電能表測量用電器消耗電能的多少，手表測量時間，兩者之比是電功率．
⑦已知電能表的轉盤轉動參數和圈數，可以得到用電器消耗的電能；已知電能和通電時間，利用P=計算功率．
解答：解：
（1）當L不亮時，說明電路是斷路狀態．
（2）當L能正常發光，說明L得到了220V的電壓，該支路是發生了短路．
（3）L發光呈暗紅色時，L與L是串聯，兩個燈得到的電壓小于220V，故不能正常發光，反而說明L是正常的．
（4）在家庭電路中，所有用電器同時工作時，電流最大，由R=知，此時電阻最小．
（5）燈泡如果與開關并聯，閉合開關燈泡被短路，無電流通過不能發光；斷開開關，燈泡與其它用電器串聯，兩端電壓低于額定電壓，電流較小，不能發光或發光較暗．
（6）使用測電筆檢驗電路時，筆尖要接觸導線，手與筆尾的金屬體接觸．
（7）臺燈功率不大，接入電路，保險絲熔斷，原因是發生了短路．其中，將插頭插入插座，保險絲燒斷，說明插頭短路；閉合開關，保險絲燒斷，說明臺燈短路．
（8）已知用電器消耗電能的多少W和所用的時間t，得到電功率，原理是P=．
（9）設用電器消耗的電能為W，根據題意得
=
解得W=kwh
用電器的功率為
P===0.2kw=200W
故答案為：（1）斷路；（2）短路；（3）正常；（4）最小；
（5）當開關閉合時，該燈被短路，當開關斷開時，該燈實際電壓低所以不能正常工作；
（6）電線，筆尾金屬體；（7）插頭短路，臺燈短路；
（8）P=； （9）200．
點評：此題前三個小題考查了用校驗燈檢修家庭電路的故障，根據校驗燈的三種狀態可以快速得出電路是否存在故障，具有較強的實用性．