【跟踪练习】
1. (2024·湖北武汉中考)下图是某同学家部分家庭电路的示意图。电能表上标有“220 V 10(40) A”的字样，他家正在使用的所有用电器的总功率为6 kW，其中电饭煲的功率为1.5 kW。饭煮熟后，他将这个电饭煲插头从插座中拔出，再将功率为1 kW的电热水壶插头接入插座中，其他用电器仍正常工作，闭合电热水壶上的开关，空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是()。


A.照明灯的开关接在了中性线与灯泡之间
B.用电器的总功率过大
C.电热水壶的内部电路短路
D.接入电热水壶的插座短路

1.C

【分析】
要解决这道题，需明确家庭电路中空气开关跳闸的核心原因是电路电流过大，而电流过大的原因分为两种：一是电路发生短路，二是用电器总功率过大。接下来结合题目条件逐一分析选项：首先计算替换用电器后的总功率，判断总功率是否为跳闸原因；再分别分析每个选项对应的故障是否符合“闭合电热水壶开关后才跳闸”的题意。
【解析】
1. 计算电路允许的最大总功率：电能表标有“220 V 10(40) A”，则允许的最大总功率为 $ P_{最大}=UI=220V×40A=8800W=8.8kW $。
2. 计算替换用电器后的总功率：原来总功率6kW，电饭煲功率1.5kW，替换为1kW电热水壶后，总功率 $ P_{总}=6kW -1.5kW +1kW=5.5kW $，显然 $ 5.5kW ＜8.8kW $，因此总功率过大不是跳闸原因，排除选项B。
3. 分析选项A：照明灯的开关应接在相线与灯泡之间，若接在中性线与灯泡之间，仅存在安全隐患（断开开关后灯泡仍带电），不会造成电流过大，不会导致空气开关跳闸，排除A。
4. 分析选项D：若接入电热水壶的插座短路，未接入电热水壶时该插座就会使电路短路，之前电路就会跳闸，与题目中“闭合电热水壶开关后才跳闸”矛盾，排除D。
5. 分析选项C：电热水壶内部电路短路，接入后闭合开关，电路发生短路，电流瞬间过大，导致空气开关跳闸，符合题意。
【答案】
C
【知识点】
家庭电路故障分析、空气开关原理
【点评】
本题结合家庭电路的实际场景，考查空气开关跳闸的故障判断，需区分总功率过大和短路两种故障的特点，同时结合题目给出的时间节点（闭合电热水壶开关后才跳闸）分析，难度适中。
【难度系数】
0.4

【典型例题2】下列实例中,会导致漏电保护器切断电路的是()。

A.家庭电路中同时工作的用电器过多
B.人体触电
C.家庭电路中发生短路
D.控制台灯的开关短路
思路导引 家庭电路中同时工作的用电器过多、家庭电路中发生短路,都会导致电路总电流过大,使空气开关切断电路,而漏电保护器不会切断电路,A、C不符合题意。人体触电,可能会导致经过相线的电流与经过中性线的电流不相等,漏电保护器切断电路,B符合题意。控制台灯的开关短路,台灯会一直亮着,不会造成空气开关或漏电保护器切断电路,D不符合题意。
答案 B

B

【分析】首先明确漏电保护器与空气开关的工作原理差异：漏电保护器的触发条件是电路中火线与零线的电流不相等（如漏电、人体触电时，电流经人体流向大地，导致火线电流大于零线电流）；空气开关的触发条件是电路总电流过大（如用电器总功率过大、短路）。接下来逐一分析选项：A选项用电器过多属于总功率过大，总电流大，仅会使空气开关切断，漏电保护器不动作；B选项人体触电时，电流经人体到大地，火线与零线电流差增大，漏电保护器会切断；C选项短路属于总电流过大，仅使空气开关切断，漏电保护器不动作；D选项开关短路仅让开关失去控制作用，无电流异常，不会触发切断。
【解析】根据漏电保护器和空气开关的工作原理分析各选项：
1. 选项A：家庭电路用电器过多，导致总功率过大，总电流增大，触发空气开关切断电路，漏电保护器不动作，不符合要求；
2. 选项B：人体触电时，电流通过人体流向大地，造成火线电流与零线电流不相等，漏电保护器检测到电流差后切断电路，符合要求；
3. 选项C：家庭电路短路时，总电流急剧增大，触发空气开关切断电路，漏电保护器不动作，不符合要求；
4. 选项D：控制台灯的开关短路，仅使开关无法控制台灯，台灯持续工作，无电流异常，不会触发切断，不符合要求。
【答案】B
【知识点】家庭电路、漏电保护器
【点评】本题考查家庭电路中漏电保护器的工作原理，核心是区分漏电保护器与空气开关的触发条件，属于基础概念题，需准确掌握两者的作用差异。
【难度系数】0.6