Question

家庭电路中，当电路发生故障时，电工师傅常用一只额电压为220V的灯泡L₀（检验灯泡），放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图所示，当S闭合时，再逐一闭合S₁、S₂、S₃（每次只闭合其中的一个开关）时，可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状况（选填：“短路”、“断路”或“正常”）：

（1）L₀不亮，说明该支路________．
（2）L₀正常发光，说明该支路________．
（3）L₀发光呈暗红色，说明该支路________．
（4）家庭电路中所有用电器都工作时，总电阻________．（填最大或最小）．
（5）如果想再接一盏，把它接在开关的两端，与开关并联，则无论开关断开还是闭合，该灯不能正常发光，原因________．
（6）测电笔的是用来辨别火线和零线的，使用时，笔尖与________接触，手与________接触，用电器两端氖管都发光表示是火线．
（7）当把台灯插入插座，家中熔丝立即烧断，则________；若台灯开关闭合后家中熔丝立即烧断，则________．
（8）利用家庭电路中的电能表和手表测家用电器的功率，其实验原理是P=________．
（9）其具体做法是：如图所示的电能表，只让待测用电器单独工作，观察电能表，数出转盘转过25圈所需的时间3min，则该用电器的功率为________W．

Answer 1

解：
（1）当L₀不亮时，说明电路是断路状态．
（2）当L₀能正常发光，说明L₀得到了220V的电压，该支路是发生了短路．
（3）L₀发光呈暗红色时，L₀与L是串联，两个灯得到的电压小于220V，故不能正常发光，反而说明L是正常的．
（4）在家庭电路中，所有用电器同时工作时，电流最大，由R=知，此时电阻最小．
（5）灯泡如果与开关并联，闭合开关灯泡被短路，无电流通过不能发光；断开开关，灯泡与其它用电器串联，两端电压低于额定电压，电流较小，不能发光或发光较暗．
（6）使用测电笔检验电路时，笔尖要接触导线，手与笔尾的金属体接触．
（7）台灯功率不大，接入电路，保险丝熔断，原因是发生了短路．其中，将插头插入插座，保险丝烧断，说明插头短路；闭合开关，保险丝烧断，说明台灯短路．
（8）已知用电器消耗电能的多少W和所用的时间t，得到电功率，原理是P=．
（9）设用电器消耗的电能为W，根据题意得
=
解得W=kwh
用电器的功率为
P===0.2kw=200W
故答案为：（1）断路；（2）短路；（3）正常；（4）最小；
（5）当开关闭合时，该灯被短路，当开关断开时，该灯实际电压低所以不能正常工作；
（6）电线，笔尾金属体；（7）插头短路，台灯短路；
（8）P=； （9）200．
分析：①将额定电压220V的“校验灯”，接在保险丝的两只接线柱上，是相当于把此灯串联入电路中，它会有三种状态：“校验灯”恰能正常发光，说明该支路短路，“校验灯”发光不正常（暗红色）说明该支路工作正常，“校验灯”不发光说明该支路断路．
②家庭电路各用电器并联，同时工作的用电器越多，电流越大，利用R=可以判断电阻大小．
③灯泡不能正常发光原因有两个：无电流通过或电流太小．
④用测电笔来鉴别火线与零线．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．
⑤保险丝熔断的原因是电路电流太大．导致电流过大的原因有两个：用电器总功率太大，发生了短路．
⑥电能表测量用电器消耗电能的多少，手表测量时间，两者之比是电功率．
⑦已知电能表的转盘转动参数和圈数，可以得到用电器消耗的电能；已知电能和通电时间，利用P=计算功率．
点评：此题前三个小题考查了用校验灯检修家庭电路的故障，根据校验灯的三种状态可以快速得出电路是否存在故障，具有较强的实用性．