题目内容

20．阅读短文，回答问题：
漏电保护断路器
电给我们带来便利的同时也带来安全隐患，根据安全用电要求，现在，许多用户特别是新建楼房的电路中除了要安装防止电流过大的空气断路器（俗称“空气开关”）外，还必须安装如图甲所示的漏电保护断路器（俗称“漏电保护器”），它们通常安装在供电箱中．
家用漏电保护断路器是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图乙中I3为零，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等．如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的I3不为零，I1和I2就会造成不相等，当I1和I2的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路．排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电．为确保使用安全，漏电保护断路器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换．

（1）漏电保护断路器实质上就是一个开关（电源/用电器/开关）．
（2）家庭电路电流过大的原因有短路（只需答一个原因），当家庭电路电流过大时，漏电保护断路器不能（能/不能）自动切断电路．
（3）如果电路中发生漏电，漏电电流为I3，则I1、I2、I3大小关系的表达式为I1=I2+I3．
（4）站在地面上的人体不小心接触了火线，如图丙所示，该人体的电阻为3000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω，电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器，该漏电保护断路器能（能/不能）及时断开电路．
（5）漏电保护器的试验电路，由一只试验开关S与电阻R组成，闭合试验开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是C．

分析 （1）漏电保护器相当于一个开关；
（2）家庭电路电流过大的原因是：短路或总功率过大；据题目中漏电保护器的作用分析即可判断；
（3）由图乙可知电流的流向，据此得出三电流之间的关系；
（4）人触电时，其两端的电压为220V，根据欧姆定律求出此时漏电电流；然后与图丁中的额定动作电流相比较即可得出答案；
（5）根据题意可知，漏电保护器在检测到通过虚线框内火线与零线的电流不相等时，会切断电源，否则不会切断电源，据此选择符合题意的电路图．

解答 解：（1）漏电保护断路器实质上就是一个开关；
（2）家庭电路电流过大的原因是：短路或总功率过大；
据题目中漏电保护器的作用是：如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的I3不为零，就会造成I1和I2不相等，当I1和I2的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路，故家庭电路电流过大时，熔断丝会熔断，但漏电保护器不会切断；
（3）由图乙可知，火线中的电流一部分通过零线，一部分流向大地，即三电流之间的关系：I1=I2+I3；
（4）站在地面上的人体不小心接触了火线时，
此时漏电电流I3=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{3000Ω+2500Ω}$=0.04A=40mA，
由图丁可知，额定动作电流I≤30mA，
因I3＞I，所以，该漏电保护器能及时断开电路；
（5）A．闭合开关时，电阻R被短路，虚线框内火线电流仍然等于零线电流，无法模拟漏电情形，故A不符合要求；
BD．闭合开关S时，通过虚线框内火线和零线的电流相等，此时无法模拟漏电情形，故BD不符合要求；
C．闭合开关时，通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流，可以模拟漏电情形，故C符合要求．
故选C．
故答案为：（1）开关；（2）短路；不能；（3）I1=I2+I3；（4）能；（5）C．

点评 本题考查了学生获取信息解决实际问题的能力，涉及到欧姆定律的应用和电路图的连接等，根据题意得出漏电保护器的工作原理是关键．

练习册系列答案
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