第十九章生活用电2

第十九章生活用电（解析版）知识导航知识点回顾知识点1：家庭电路1、家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、用电器、插座、导线等组成。2、家庭电路的各部分的作用（1）进户线：进户线有两条，一条是端线，也叫火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V；正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。（2）电能表：装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。（3）总开关：即闸刀开关或空气开关。安装在电能表后，控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。（4）保险丝：电路符号：。①材料：保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。（原因：保险丝电阻较大，使得电能转化为热的功率比较大，保险丝温度易升高，达到熔点后就自动熔断。）②工作原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。③保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越大。④选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。⑤连接：保险丝应串联在家庭电路的干路上，且一般只接在火线上。※注意事项：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。（5）插座：连接家用电器，给家用电器供电。插座有二孔插座和三孔插座。①二孔插座接线情况（下图）：左边孔接零线，右边孔接火线。（左零右火）②三孔插座接线情况（下图）：左边孔接零线，右边孔接火线，上面孔接地线。（左零右火上接地）（6）家庭电路的连接：各种用电器都是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。①开关、保险串联后接入火线，不能接入零线。②螺口灯座的螺旋套只允许接在零线上，绝不允许接在火线上。（7）测电笔（试电笔）：用来辨别火线和零线；种类：钢笔式，螺丝刀式。使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触被测导线，观察氖管是否发光（若发光则被测导线是火线）。※注意：使用时手指绝不能接触笔尖。知识点2：家庭电路中电流过大的原因1、家庭电路中电流过大的原因：①短路；②用电器总功率过大。（1）各种电器集中使用；接入电路总功率过大；（2）线路的线径偏小，电阻增大，加大电耗；（3）电路发生短路或漏电；（4）开关电器时瞬间电流增大。2、减少电流过大的方法：（1）各种电器分散使用；（2）适当加大线路的线径，减少线路的电耗；（3）线路与电器的绝缘性能要好，避免漏电；（4）大功率电器开关上并联上适宜的电容器，减少开关电器时瞬间电流。3、保险丝（1）保险丝的特点：电阻率大、熔点低。（2）保险丝的作用：当电路中电流过大时保险丝发热熔断，切断电路。知识点3：安全用电1、家庭电路中触电的情况：（1）单线触电：站在地上的人接触到火线；（2）双线触电：人同时接触到火线和零线。2、高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。3、触电急救常识：（1）发现有人触电，不能直接去拉触电人，应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。（2）发生火灾时，要首先切断电源，决不能带电泼水救火。（3）为了安全用电，要做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体。4、在安装电路时，要把电能表接在干路上，保险丝应接在火线上(一根已足够)，控制开关也要装在火线上，螺丝口灯座的螺旋套要接在零线上。※电压越高越危险，不能用湿手触摸用电器，注意防雷。5、安全用电原则（1）不接触低压带电体，不靠近高压带电体；（2）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；（3）不弄湿用电器，不损坏绝缘层；（4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。典例分析考点1家庭电路【典例1】（2022•鞍山）如图所示的家庭电路，闭合开关S后，灯泡正常发光，但插座不能供电。用试电笔检测插座的左、右两孔，氖管均不亮。则电路中的故障可能是（）A．熔丝熔断 B．三孔插座与地线接触不良 C．灯泡被短路 D．A、B两点间断路【答案】D。【解答】解：闭合开关S后，灯泡正常发光，但插座不能供电，这说明插座所在的支路出现了断路现象；试电笔检测插座的左、右两孔，氖管均不亮，这说明插座的右孔与火线之间是断开的，所以故障是A、B两点间断路。故选：D。【典例2】（2022•鄂州）小丞晚上在家做作业时，突然台灯不亮了，家里其它用电器也停止了工作，他立即找来测电笔检测电路，发现插座左、右两孔都能使氖管发光。则他家里的电路可能出现的故障是（）A．进户火线断路 B．进户零线断路 C．短路 D．没交电费，所以停电了【答案】B。【解答】解：小丞晚上在家做作业时，突然台灯不亮了，家里其它用电器也停止了工作，这说明干路中出现了断路现象；他立即找来测电笔检测电路，发现插座左、右两孔都能使氖管发光，这说明插座左、右两孔与火线之间是接通的，所以故障是进户零线发生了断路。故选：B。【典例3】（2022•江西）劳动课上，同学们开展了“使用测电笔辨别火线和零线”的活动。如图所示，测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与火线相连，此时，测电笔与人体之间的连接方式是串联。【答案】火线；串。【解答】解：使用测电笔辨别火线和零线时，笔尖接触被测物体，人体接触笔尾金属体，与测电笔串联，若氖管发光，说明被测物体与火线相连通。故答案为：火线；串。【典例4】（2022•眉山）请你将某劳动实践基地室内的部分电路连接完整。【解答】解：灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套。三孔插座的接法：左边接零线，右边接火线，中间接地线。据此连接电路，如图。考点2家庭电路中电流过大的原因【典例5】（2022•德惠市模拟）关于家庭电路，下列说法正确的是（）A．当电流过大时，空气开关会自动断开，对电路起保护作用 B．当电流过大时，漏电保护器会自动断开，对电路起保护作用 C．当人体只接触火线时，保险丝会自动熔断，对人体起保护作用 D．当人体只接触火线时，空气开关会自动断开，对人体起保护作用【答案】A。【解答】解：当电路中的电流过大时，空气开关会自动断开，对电路起保护作用；人触电时，电流直接由人体流入大地，造成电路电流较大，且火线与零线的电流不平衡，漏电保护器会自动断开，起到保护作用，但空气开关都不会断开电路，由于人具有一定的电阻值，电路中的电流不大，所以保险丝不会熔断；故A正确、BCD错误。故选：A。【典例6】（2022•沈阳二模）如图，甲地的电站以恒定电压U给40km外乙地的A、B两盏灯供电，下列说法中正确的是（）A．入户线的保险丝是由镍铬合金丝制成的 B．开关都闭合，当A灯短路时，会烧坏保险丝和B灯 C．同时工作的灯泡数量越多，灯丝两端的电压越小 D．同时工作的灯泡数量越多，输电线的发热功率越小【答案】C。【解答】解：A、保险丝常常用铅锑合金制成，是因为该材料电阻率大、熔点较低，故A错误；B、开关都闭合，当A灯短路时，灯B会被短路，没有电流经过B，B不会烧坏，由于干路中的电流过大，会烧坏保险丝，故B错误；C、家庭电路中的灯泡是并联的，同时工作的灯泡数量越多，则并联部分的电阻越小，输电线路的电阻不能忽略，根据串联电路的分压规律可知，并联部分分担的电压变小，即灯丝两端的电压变小，故C正确；D、同时工作的灯泡数量越多，总功率越大，干路中的电流变大，根据P＝I2R可知，输电线的发热功率变大，故D错误。故选：C。【典例7】（2022•长沙模拟）在家庭电路中，各用电器之间是并联（选填“串联”或“并联”）连接的。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短路，也可能是家里电路中用电器总功率过大。【答案】并联；短路；过大。【解答】解：（1）家用电器之间是并联时，各家用电器都正常工作，并且互不影响；（2）电流过大会导致空气开关“跳闸”，电流过大的原因有：①电热水壶插头内部发生短路；②接入电热水壶后使得电路中用电器的总功率过大，造成干路电流过大。故答案为：并联；短路；过大。【典例8】（2022•山西模拟）小明同学家里经常利用多孔插座同时使用多个大功率用电器，这样做存在安全隐患，请你用所学的物理知识对其进行解释。【解答】答：当多孔插座同时使用多个大功率用电器时，总电流越大，又根据Q＝I2Rt可知，干路（导线）产生的热量越多，温度升高，容易发生火灾。考点3安全用电【典例9】（2022•东营）关于安全用电，下列说法正确的是（）A．控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间 B．遇到有人触电，应立即用手将他拉离带电体 C．洗衣机、电冰箱等用电器应使用两孔插座 D．当试电笔的笔尖接触电线时，绝不允许用手再接触笔尖【答案】D。【解答】解：A、家庭电路中，控制用电器的开关应该接在火线和用电器之间，当开关断开时，电路中不但没有电流通过，而且用电器与火线断开连接，防止人发生触电事故，故A错误；B、有人触电时，用干燥的竹竿或木棍将人与火线挑开，或先切断电源，再实行施救措施，不能立即用手将他拉离带电体，防止施救者也触电，故B错误；C、为了防止因漏电而发生触电事故，有金属外壳的家用电器，外壳一定要接地，所以需要使用三孔插座，故C错误；D、当试电笔的笔尖接触电线时，绝不允许用手再接触笔尖，防止人触碰到火线发生触电事故，故D正确。故选：D。【典例10】（2022•济南）如图所示是一些与用电有关的现象，符合安全用电原则的是（）A．甲图中电源线老化破损仍继续使用 B．乙图中爬树取下落在电线上的风筝 C．丙图中用湿手去插拔吹风机的插头 D．丁图中电冰箱金属外壳已可靠接地【答案】D。【解答】解：A、使用绝缘皮破损的导线，易引发触电事故，故A不符合安全用电原则；B、安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，爬树取下落在电线上的风筝，易引发触电事故，故A不符合安全用电原则；C、水是导体，用湿手触碰开关，容易发生触电事故，故C不符合安全用电原则；D、金属外壳的用电器，外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故，故D符合安全用电原则。故选：D。【典例11】（2022•虎林市模拟）马路两边的路灯同时亮，同时灭，他们之间是并联的，为防止触电，用电器的金属外壳必须和地线相连。【答案】并；地。【解答】解：马路两边的路灯同时亮、同时灭，并不能说明路灯串联，当一个灯坏掉，其他的照样可以正常工作，与其他路灯的工作是互不影响，因此路灯是并联的；在使用金属外壳的用电器时，需使用三脚插头，当金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生，故用电器的金属外壳必须和地线相连。故答案为：并；地。【典例12】（2022•普洱模拟）经验证明，只有不高于36V的电压才是安全的。某人在维修家庭电路时，站在干燥的木凳上，一只手单接触到了火线，他不会（填“会”或“不会”）触电。【答案】不高于36；不会。【解答】解：经验证明，当电压不超过36V时，人体是安全的，故人体的安全电压为不高于36V；电对人体的伤害主要是通过电流来形成的，当人站在干燥的木凳上一只手单接触到了火线时，由于木凳绝缘，故不会形成电流，此种情况下人不会触电。故答案为：不高于36；不会。【典例13】（2021•船营区校级二模）如图所示家用电器着火时不能用水来灭火，请用物理知识进行说明。【解答】答：水是导体，用水去灭因电而产生的火灾，容易发生触电事故。巩固训练一、选择题。1．（2022•辽宁）如图所示的家庭电路，三孔插座连接正确，①和②为电灯和开关所在位置，闭合开关电灯正常工作。下列说法正确的是（）A．②处应接开关 B．电能表应接在空气开关后 C．若开关短路，空气开关会切断电路 D．用试电笔接触a孔中的金属片，氖管会发光【答案】D。【解答】解：A、开关与被控制的灯泡串联，为了安全，开关应接在火线与灯泡的尾部金属体之间，①处接开关，故A错误；B、电能表应该在空气开关前面，故B错误；C、开关短路，电灯还是会继续发光，空气开关不会切断电路，故C错误；D、用试电笔接触a孔中的金属片，a孔与火线相连，氖管会发光，故D正确。故选：D。2．（2022•宜昌）在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生故障的是（）A．插座发生短路B．灯泡发生短路C．de间断路D．ef间断路【答案】D。【解答】解：闭合开关S，灯泡不能发光，这说明电路可能出现了断路故障；用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光，说明火线上一定“有电”，则保险丝是完好的，所以没有发生短路故障，则一定是某处断路了；用试电笔检测双孔插座左右两孔时，氖管都发光，也说明插座的两孔与火线接通且d点与进户零线未接通，所以故障是ef之间发生了断路（即进户零线断路）。故选：D。3．（2022•新泰市一模）如图是我们家庭电路正常工作的一部分。下列说法中正确的是（）A．电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地 B．导线B与大地之间的电压为220V C．用测电笔先后插入插座的左右插孔，氖管都发光 D．保险丝可以用铜丝代替【答案】A。【解答】解：A、三孔插座已接地，当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地，这样能防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故，故A正确；B、由图知，保险丝安装在火线上，A是火线，B是零线，零线B与大地之间的电压为0V，故B错误；C、插座的左孔接零线，右孔接火线，所以测电笔插入插座的左氖管不发光，插入插座的右插孔氖管发光，故C错误；D、保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，由于铜丝的熔点很高，当电流过大时也不会熔断，故不能用铜丝代替保险丝，故D错误。故选：A。4．（2022•洪山区模拟）如图所示是现在一般标准住宅内配电系统方框图，空气开关从左到右依次为甲、乙、丙，关于该电路下列说法正确的是（）A．甲空气开关自动断开，一定是发生了短路 B．漏电保护器切断电流时，空调和灯还可以正常工作 C．乙空气开关断开时，则甲空气开关一定断开 D．乙、丙两个空气开关一定不会同时断开【答案】B。【解答】解：A、甲空气开关自动断开，不一定是电路发生短路引起的，还有可能是电路的总功率过大引起的，故A错误；B、并联电路中个用电器互不影响，漏电保护器切断电流时，空调和灯还可以正常工作，故B正确；C、支路中的乙空气开关断开时，干路中的甲空气开关不一定断开，故C错误；D、乙、丙两个空气开关是并联的，若同时超过允许通过的电流值，可以同时断开，故D错误。故选：B。5．（2022•呼和浩特）进入21世纪，电气化发展迅速，“安全用电”成为每一位公民的必备素养。下列说法中，符合安全用电原则的是（）A．在功率较小的电插座上，插入多个大功率用电器 B．更换电灯时未关闭电灯开关 C．电灯开关应接在零线和灯泡之间 D．电脑、电视长时间不使用的情况下应切断电源【答案】D。【解答】解：A、家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，容易引起火灾，故A不符合安全用电原则；B、为防止触电，更换灯泡前应断开电源开关，故B不符合安全用电原则；C、控制电灯的开关应该接在电灯和火线之间，故C不符合安全用电原则；D、电脑、电视机等用电器在待机时会消耗电能，为了节约电能，用电器长时间待机时要切断电源，故D符合安全用电原则；故选：D。6．（2022•徐州）如图所示为某家庭中接线板的使用情况，下列说法正确的是（）A．符合使用规范 B．可以正常使用 C．这是超负荷运行 D．不会引起安全事故【答案】C。【解答】解：电路中在同一个接线板上同时使用多个大功率用电器，电路超负荷运行，会导致干路电流过大，根据焦耳定律，接线板容易发热，会发生安全事故，故C正确。故选：C。二、填空题。7．（2022•宁夏）如图所示的家庭电路，开关闭合后发现灯泡不亮，于是某同学利用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氖管均发光，则故障原因可能是进户零线断了。排除故障后，为提高屋内亮度，于是又接了一盏同样的灯，开关闭合后，两灯都发光，原来的灯泡亮度明显变暗，由此可判断两灯的连接方式是串联。【答案】进户零线断了；串联。【解答】解：（1）开关闭合后发现灯泡不亮，于是某同学利用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氖管均发光，说明进户的零线断了；（2）由于接了一盏同样的灯，开关闭合后，两灯都发光，原来的灯泡亮度明显变暗，说明两灯之间相互影响，因此两灯的连接方式是串联。故答案为：进户零线断了；串联。8．（2022•安徽模拟）如图所示，闭合开关S1、S2，小灯泡L1正常发光、L2不亮。断开S1、保持S2闭合，用试电笔插入插座上、下孔，发现氖管均发光。若电路中只有一处故障，则故障可能是bd间断路（选填“小灯泡L2断路”、“bd间断路”或“b点到零线之间断路”）。【答案】bd间断路。【解答】解：闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，则灯泡L1所在电路正常，灯泡L2短路的话，灯泡L1不会发光，保持S2闭合，插入插座下孔氖管发光，正常情况下插座下孔氖管不发光，所以插座下孔与灯泡串联接入电路，则bd间断路。故答案为：bd间断路。9．（2022•蒲城县二模）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，保险丝是利用电流的热（选填“热”或“磁”）效应工作的。乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，则两图中丙（选填“乙”或“丙”）保险丝的电阻大，当乙、丙两保险管通过相同的电流时，丙保险丝的热功率更大。【答案】热；丙；丙。【解答】解：保险丝是利用电流的热效应工作的，当电流过大时，保险丝产生较多的热量，会自动熔断。乙、丙两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，则横截面积更小的丙保险丝的电阻大；当乙、丙两保险管通过相同的电流时，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，丙保险丝在相同时间内产生的热量多，所以丙的热功率更大。故答案为：热；丙；丙。10．（2022•沈河区一模）如图所示，试电笔手接触的部位通常刻有一些花纹，方便拿住试电笔不掉落，这是为了增大手与试电笔之间的摩擦力。使用试电笔可以检测电气设备的外壳是否带电。如果站在地上的人不小心接触了火线，这时总开关上的漏电保护器（填“空气开关”或“漏电保护器”）会迅速切断电路，对人身起到保护作用。【答案】摩擦力；带电；漏电保护器。【解答】解：（1）试电笔的手接触部位刻有花纹，这是为了在压力一定时通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；（2）使用试电笔能检测电气设备的外壳是否带电，因为外壳带电是外壳与火线相碰了，此时试电笔与外壳接触，氖管会发光；（3）空气开关在电路的电流过大，即电流总功率过大或短路时，会跳闸，而切断电路。而人体接触火线，由于人的电阻较大，电路中电流并不大，空气开关不会断开；电流经过人体流入大地时导致通过火线和零线的电流不相等，造成了漏电，此时起作用的是漏电保护器，它会迅速切断电路，保护人身安全。故答案为：摩擦力；带电；漏电保护器。11．（2022•临沧一模）如图所示的家庭电路中，闭合开关S，电灯发光，若断开开关S，站在地面上的人用手接触电路中的A点不会（选填“会”或“不会”）触电；某同学家里有一个小电风扇，小电风扇正常工作时消耗的电能大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）其产生的热量。【答案】不会；大于。【解答】解：断开开关，B处和零线相连，站在地面上的人用手接触电路中的B点，相当于接触零线，因此不会发生触电事故；小电风扇正常工作时消耗的电能大部分转化为机械能，小部分转化为内能，故小电风扇正常工作时消耗的电能大于其产生的热量。故答案为：不会；大于。三、作图题。12．（2022•绥化）请用笔画线表示导线，将电灯和开关接入家庭电路中。【解答】解：灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的上端，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，如图所示：13．（2022•福建）用笔画线表示导线，将图中的开关、插座分别接入家庭电路中。【解答】解：开关控制电灯时，开关和电灯串联，火线首先过开关再入灯泡，然后接到零线上；三孔插座的接法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，如图所示：。四、解答题。14．（2021•铜仁市校级模拟）炎热的夏天，家家户户都开空调时，很容易