专题1.6 家庭用电（解析版）

2020年浙教版八年级下科学同步学习精讲精练第1章电与磁1.6家庭用电目录 1 3 4 8 11一、家庭电路1.家庭电路的组成如图所示，家庭电路由进户线(零线和火线)、电能表、总开关、熔断器、插座、电灯(灯座)和开关等部分组成。用电器之间是并联的，用电器与插座是并联的，并联能让用电器独立工作。2.各元件简介(1)进户线：从户外低压输电线上引进，其中一根叫火线，另一根叫零线。火线与零线之间的电压为220伏，火线和大地之间的电压也为220伏，零线和大地之间的电压为零。(2)电能表：用来测量家庭消耗电能的多少，装在家庭电路的干路上。(3)总开关：用来控制整个家庭电路的通断，装在电能表之后。(4)熔断器：也叫作保险盒，内含保险丝，用于保护家庭电路的安全。现在家庭中常用一种断路器(俗称“空气开关”)来替代闸刀开关和熔断器。(5)插座：给移动用电器供电。分为两孔式插座和三孔式插座。(6)电灯和开关：电灯安装在灯座上用来照明，开关用来控制电灯的亮灭。电灯与其控制开关要串联，开关接在火线上。灯座有卡口灯座和螺丝口灯座两种：螺丝口灯座的螺旋套应接在零线上，灯座顶端的弹簧片应接在火线上。3.测电笔(1)作用：辨别火线和零线。(2)结构：如图所示，测电笔主要由笔尖金属体、电阻、氖管、金属笔卡等组成。(3)使用方法：如图所示，用手接触测电笔的金属笔卡，笔尖金属体接触待测导线，若氖管发光，则所测导线为火线；若氖管不发光，则所测导线为零线。二、熔断器和断路器1.熔断器(1)结构：如图所示，熔断器有封闭管式熔断器(保险丝被封闭在玻璃管内)，俗称“保险管”和敞开插入式熔断器(保险丝装在盒盖上)，俗称“保险盒”(2)保险丝的作用：当电路中的电流过大时，能自动熔断，切断电路，确保用电安全。(3)保险丝的材料：保险丝一般由电阻率较大、熔点较低的金属合金制成。(4)保险丝的选择：选用保险丝时，应使保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作时的电流。2.断路器(1)作用：当流过断路器的电流超过额定电流时，断路器可以自动切断电路，从而起到保护电路的作用。(2)连接：断路器串联在火线上。(3)工作原理：如图所示，当电路中电流正常时，双层金属片温度变化不大，不会发生形变，接触点闭合，此时电路为通路；当电路中电流过大时，双层金属片因电流的热效应而温度明显升高，左边金属片膨胀程度大于右边金属片膨胀程度，从而发生形变挤压簧锁装置，接触点在弹簧的作用下断开，电路为开路，起到保护作用。三、插座1.插座的类型两孔式插座：一孔连接在家庭电路的火线上，另一孔连接在零线上。三孔式插座：如图所示，三孔式插座的具体接法是“左零右火中接地”，地线一般与埋在地下的金属板相连。三脚插头中与接地孔相应的那个脚接用电器的金属外壳。2.大功率家用电器配制三脚插头的原因为了保证人身安全，洗衣机、电冰箱、电饭锅等电器都用三脚插头，使它们的外壳能够接地。万一用电器火线的绝缘层被破坏，火线与用电器的金属壳相接触，金属壳上就有220伏的电压，如果这个用电器没有接地线，当人触及此用电器时，电流就会通过人体进入大地，发生触电事故。当火线与用电器的金属外壳接触，而外壳接地时，电流会直接经接地线进入大地。此时会由于家庭电路中的电流过大而使断路器自动断开，切断电路。因此，接地线是用电器的安全线。空气开关(1)作用：当电路发生短路或严重过载时，空气开关自动切断电路，从而起到保护电路的作用。(2)连接：单开串联在火线上。(3)工作原理：当电路中的电流增大时，电磁铁的磁性增强，衔铁N被吸开，弹簧S将开关拉起，电路被断路。这是利用了电流的磁效应工作的(如图所示)。【名师提醒】漏电开关与空气开关不同，漏电开关是检测从火线出去的电流是不是从零线回来了，如果有漏电，就会跳闸。【例】如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向移动。【答案】右【解析】调试时，电流未达到设计的限制电流就切断电路，需增大电路中的电流，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，滑片P应向右移。【常考1】家庭电路的组成【例1】如图是一种住宅户内的配电系统，关于该系统，下列说法中正确的是()。A.1处安装电能表，2.、3、4处安装空气开关，5处安装漏电保护器B.1处安装电能表，2处安装漏电保护器，3、4、5处安装空气开关C.1处安装漏电保护器，2处安装电能表，3、4、5处安装空气开关D.1处安装电能表，2、4、5处安装空气开关，3处安装漏电保护器【答案】A【解析】本题主要考查家庭线路的组装。根据电路的组成可知，家庭电路的连接要按照进户线→电能表→总空气开关及漏电保护开关→用电器的安装顺序；即在1位置安装电能表，在2、3、4位置应安装空气开关，可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全，此处的火线不容易接触到，故不安装漏电保护器；在5位置应安装漏电保护器，当该处的用电器发生漏电时会自动切断电源，保证了人体的安全，故A正确。【易错】输电线进户后，先接到电能表、总开关、保护装置，然后再连接到室内的电灯、插座。【方法技巧】家庭电路的组成：家庭电路由进户线(零线和火线)、电能表、总开关、熔断器、插座、电灯(灯座)和开关等部分组成。用电器之间是并联的，用电器与插座是并联的。【常考2】家庭电路的连接【例2】(朝阳中考)如图所示的家庭电路中，有两个器件连接错误，它们是（）A.带开关的灯泡和三孔插座B.带开关的灯泡和带熔丝的两孔插座C.闸刀开关和带开关的灯泡D.闸刀开关和三孔插座【答案】A【解析】开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套，开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏后，断开开关，切断火线，安全的更换灯泡，由图知，带开关的灯泡连接错误；两孔插座左孔接零线，右孔接火线，当插座上接入大功率的用电器时，还要在火线上串联一根保险丝，这样在电流过大时，能自动切断电源，由图知，带熔丝的两孔插座连接正确；三孔插座中，左孔应接零线，右孔接火线，中间孔接地线，而图中中间孔接零线，左孔接地线，故三孔插座连接错误；进户线进入用户，首先接入总开关，即闸刀开关，总开关的后面接入保险丝，图中闸刀开关连接正确。综上分析，连接错误的是带开关的灯泡和三孔插座，故只有A符合题意。【名师提醒】安装电灯注意事项：开关必须一端接火线，另一端接电灯。因为当开关切断电路时，电路各部分都脱离火线，这样检修电路比较安全。【常考3】测电笔的使用【例3】(株洲中考)如图为测电笔的结构及使用方法。下列说法正确的是（）A.测电笔可以判断物体是带正电还是带负电B.若氖管发光，说明人体成为了电流的通路C.笔尖、电阻和氖管是导体，外壳、弹簧和笔卡是绝缘体D.在两种使用测电笔的方法中，甲是正确的，乙是错误的【答案】B【解析】A.测电笔的用途是辨别火线和零线，不能判断物体是带正电还是带负电，故A错误；B.若氖管发光，说明测电笔接触的是火线，电流需要经过人体形成回路，即人体成为了电流的通路(但电流很小)，故B正确；C.笔尖、电阻、氖管、弹簧和笔卡是导体，外壳是绝缘体，故C错误；D.在两种使用测电笔的方法中，手指要接触测电笔尾部的金属体(或笔卡)，甲图手没有接触笔卡，使用方法错误，乙图手接触了笔卡，使用方法正确，故D错误。【常考4】熔断器的原理【例4】(山西中考)小明在家学习时遇到这样的情况：刚把台灯的插头插入插座中，就听到“啪”的一声，家里的所有用电器都停止了工作。经检查保险丝烧断了。请你用所学的物理知识解释保险丝烧断的原因。【答案】由生活常识可知，台灯的功率一般比较小，因此造成保险丝熔断的原因不会是台灯的功率过大；由题意可知，台灯开关是断开的，当台灯插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，说明台灯的插头处有短路。【解析】保险丝被熔断的原因有两个：一是用电器的总功率过大，另一个是发生短路。【例5】(泰安模拟)为了确保用电安全，家中都会安装配电盘。配电盘中除了装有分别控制厨房、客厅和卧室等用电的开关外，还装有漏电保护器。小明装完新房后，将插排插入客厅墙上的电源插座中，然后将电视机的电源插头插入插排的电源插座，但打开电视机后，配电盘中漏电保护器就“跳闸”了。小明拔下电视机电源插头，把漏电保护器的开关复原(重新闭合)，然后将能正常使用的台灯插入该插排的电源插孔，闭合台灯开关后，漏电保护器再次“跳闸”。关于发生上述现象的原因，下列猜想正确的是()A.墙上的电源插座中的火线和零线间短路了B.插排中插座处的零线和地线接反了C.插排中插座处的零线和火线接反了D.插排中插座处的火线和地线接反了【答案】B【解析】“跳闸”的原因有三个，发生短路或功率过大或发生漏电。题目中将能正常使用的台灯插入该插排的电源插孔，闭合台灯开关后，漏电保护器再次“跳闸”，说明不是功率过大，在其它插座上能用，说明不是短路，故只能是发生了漏电。漏电保护器的原理图如图所示：当I1和I2的差异达到一定值，开关S就会立即断开，即切断火线，零线接地，流出电流I2为零，I1和I2的差异很大，开关S立即断开。A.若墙上的电源插座中的火线和零线间短路了，不插插排也跳闸，故A错误；B.插排中插座处的零线和地线接反了，零线接地，流出电流I2为零，I1和I2的差异很大，开关S立即断开，导致发生漏电而“跳闸”，故B正确；C.若插排中插座处的零线和火线接反了，火线和零线上的电流仍然相等，漏电保护器不会断开，故C错误；D.插排中插座处的火线和地线接反了，电路中无电流用电器不工作，引不起漏电，故D错误。【常考5】插座的结构【例6】(莱芜中考)如图所示是一款带有开关和指示灯的移动插座，下列说法不正确的是（）A.有金属外壳的家用电器要使用三孔插座B.插座上的开关和指示灯是并联的C.使用多个大功率用电器时，不要同时接在同一插座上D.若不慎有水溅入插座里，可能会导致电路短路，空气开关跳闸【答案】B【解析】A.有金属外壳的家用电器要使用三孔插座，这样即使家用电器因绝缘不好“漏电”，也会使电流通过地线导入大地，人也就不会触电，故A正确；B.插座上的开关串联在干路上，控制插座内所有电路，因此，不能说开关和指示灯是并联的，故B错误；C.若多个大功率用电器同时使用一个插座，会使总电流过大而烧坏插座，所以多个大功率用电器不能同时使用一个插座，故C正确；D.生活中的水是导体，若不慎有水溅入插座里，可能会导致电路短路，空气开关跳闸，故D正确。【常考6】插座的连接【例7】(苏州中考)如图所示，按照家庭电路安全用电的要求，电线接头B应接在线上，三线插座的插孔应与地线相连。【答案】火a【解析】本题主要考查插座的连接，注意结合图示分析。从安全的角度分析，火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套。这样开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡时更安全，故B接火线，A接零线。三孔插座的中间孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，所以此图中a接地线。【易错】两孔式插座的一个孔连接在家庭电路火线上，另一个孔连接在零线上。三孔式插座除了火线插孔和零线插孔以外，还有一个中间插孔，这个插孔与大地相连。【方法技巧】插座的连接(1)两孔式插座的一个孔连接在火线上，另一个孔连接在零线上。(2)三孔式插座的中间孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。1．小明家的电路简化后如图所示，观察该电路，下列说法中正确的是()A．开关和电灯是并联的B．电灯、电视和台灯是并联的C．各个小彩灯之间是并联的D．插座中的火线和零线是连通的【答案】B【解析】开关控制电灯时，开关与被控制的电灯串联，故A错误。家庭电路中各用电器并联，因此电灯、电视和台灯是并联的，故B正确。根据图示可知，各个小彩灯顺次连接，因此各个小彩灯之间是串联的，故C错误。如果插座中的火线和零线连通，那么将形成电源短路，故插座中的火线和零线不连通，故D错误。2.室内照明电路组成的顺序是（）A.电能表、断路器、用电器B.电能表、用电器、断路器C.断路器、电能表、用电器D.用电器、断路器、电能表【答案】A【解析】本题就家庭电路的组成进行考查.家庭电路组成有：进户线——电能表——断路器——用电器和插座.3．如图所示，三脚插头中与用电器金属外壳相连接的插脚比另外两个稍长，这样做是为了()A．使插头的造型更美观B．插入插座更稳固C．有利于区分火线与零线插脚D．插入插座时，确保用电器外壳先接地【答案】D【解析】接金属外壳的插脚比较长，当三脚插头插入三孔插座，金属外壳首先接地，如果用电器漏电，人体被地线短路，防止发生触电事故。如果接火线的插脚比较长，当三脚插头插入三孔插座，火线首先和用电器相连，如果用电器漏电，人体接触用电器会间接接触火线，会发生触电事故。4.家庭经常用到的三孔插座和三脚插头，如图所示.下列接法正确的是（）A.插头上的①是和用电器的金属外壳相连的B.插座中的①应和零线相连C.如果和①相连的导线断开，用此插座的洗衣机便不能转动D.用测电笔笔尖插入①孔，正常情况下测电笔氖管会发光【答案】A【解析】本题就三孔插座和三脚插头的使用进行考查.三孔插座的孔①是接地线，不是零线.三脚插头的头①接用电器的金属外壳，为了防止因用电器漏电而发生触电事故，但接入与否不影响用电器转动.5.家庭电路中的电灯、开关连接方式正确的是（）A.灯和灯、灯和开关都应当是并联B.灯和灯、灯和开关都应当是串联C.灯和灯应是并联，灯和开关应是串联D.灯和灯应是串联，灯和开关应是并联【答案】C【解析】在家庭电路中，各用电器之间是并联的，用电器与开关一定是串联的.6.下列家庭电路中不符合要求的是（）【答案】B【解析】家庭电路中，螺丝口灯泡尾部中心的金属块应与火线相接，外部螺旋套应与零线相接，选项B的连接错误.7.小明把一盏开关断开的台灯插入插座，结果家中电灯全部熄灭，保险丝熔断，发生这一现象的原因可能是（）A.开关中的两个线头相碰B.台灯的灯座处线头相碰C.台灯的插头处线头相碰D.插座中的两个线头相碰【答案】C【解析】若开关中的两个线头相碰，只会引起台灯开关短路，灯泡不发光，不会使整个家庭电路短路，而台灯开关是断开的，不可能是台灯灯座处的线头相碰引起的家庭电路的短路，即A和B不可能.而若是插座中的两个线头相碰，则任何时候都短路.8.断路器的主要作用是（）A.保证电路畅通B.保证电路的电流不变C.保护人体的安全D.在电流超过规定值时自动切断电路【答案】D【解析】断路器在电路中的电流超过额定值时可以自动切断电路.9.(金华中考)小科在学习了《家庭用电》后设计了一个如图所示的电路，下列相关说法正确的是（）A.电路中甲、丁串联B.电路中丙连接方式不正确C.闭合开关K1、K2，甲灯亮、乙灯不亮，说明乙灯被短路D.用测电笔检测丙插座的两孔时，测电笔氛管都能发光【答案】B【解析】由图可知，电路中灯泡甲、插座丁并联，故A错误；双线插座的接法是左零右火，而图中插座丙左火右零，且电路中插座丙与灯乙串联连接，故B正确；当闭合开关K1、K2，甲灯亮、乙灯不亮，是由于插座丙与灯乙串联连接造成的，故C错误；当测电笔与插座的左孔接触时，插座此孔为火线，氛管发光，当测电笔与插座的右孔接触时，插座此孔为零线或者开关断开，氛管不发光，故D错误.10.生活中使用的电灯、电冰箱、洗衣机、电视机等家用电器都是联的，电路中的插座和电灯之间应联，开关与电灯应是联，路旁安装的路灯都是联的.【答案】并并串并【解析】见本节知识点扫描。11.小张同学学习了电学知识后想在自己的房间里装一个插座听英语磁带.为了安装方便，他想了一个简便的方法：从电灯的拉线开关内引出两根线与插座的两个接线柱相连.安装完毕，用测电笔测试“一火一零”.此时将录音机的插头插入后，录音机能否正常工作?【答案】录音机不能正常工作，插座与灯串联了.【解析】开关与电灯是串联的，当从开关内引出两根电线接在一个插座上，然后将录音机的插头插入插座。此时录音机会与灯泡串联在电路中，则得到的电压小于正常的工作电压，虽然有电，但不能正常工作。12．小明想在家里安装一盏照明灯，他设计的电路如图所示。要在图中虚线框A和B两个位置接开关和电灯，则开关应接在________(填“A”或“B”)处。电工师傅正确安装电路后，小明用测电笔分别测试插座的左右两孔，测电笔测________孔时氖管会发光。【答案】B右【解析】①根据安全用电的要求，开关要与灯泡串联并且接在火线上，所以B处接开关，A处接灯泡。②使用测电笔时，笔尖接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光，所以测电笔测右孔时氖管会发光。1.如图所示为一台饮水机的使用警告标识.警告语中要求使用带有地线的三孔插座的目的是（）A.防止使用时饮水机的电压过大B.防止使用时饮水机外壳带电使人触电C.防止使用时饮水机的电流过大D.为了让饮水机外壳与大地绝缘【答案】B【解析】三孔插座的接地线，是为了防止因用电器漏电而发生触电事故.2.(宁波中考)如图是家庭电路示意图.下列说法正确的是（）A.电能表示数的单位是千瓦B.与开关S直接相连的导线α是零线C.若在导线a和b之间接一个灯泡L1，则L1与L2串联D.若c处断开，洗衣机插头插入插座，洗衣机虽能工作但有安全隐患【答案】D【解析】电能表是测量消耗电能的仪表，电能表示数的单位kW•h，而kW是电功率的单位，故A错；与开关S直接相连的导线是火线，所以a是火线.故B错；C、若在导线a和b之间接一个灯泡L1，则L1与L2并联，故C错；若c处断开，洗衣机插头插入插座，洗衣机能工作，但外壳不能接地，若外壳漏电，人体被接地的导线短路，会对人体造成伤害.故D正确.3.在生活中，我们会遇到这些情况：(1)插座中的两个线头相碰；(2)开关中的两个线头相碰；(3)电路中增加了大功率用电器；(4)户外输电线绝缘皮损坏.可能引起家中保险丝熔断的是（）A.只有(1)(2)B.只有(2)(3)C.只有(2)(4)D.只有(1)(3)【答案】D【解析】开关中两个线头相碰只会引起用电器无法断电，不会造成短路；户外输电线绝缘层损坏会造成户外输电线短路，户内无电的现象.4.如图所示是家庭电路的部分连接示意图，其中接线错误的是（）A.三孔插座B.两孔插座C.开关D.电灯【答案】A【解析】A.三孔插座左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，图中左右孔火线和零线接反了，接线错误.B.两孔插座，左孔接零线，右孔接火线，接线正确.C.火线首先进开关，再入灯泡，与灯串联，接线正确.D.电灯与控制开关串联，并接到开关与零线之间，接线正确.5．如图甲所示为一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三孔插座连在一起)，它连入电路如图乙所示。下列说法正确的是()A．灯和插座是串联的B．灯和插座是并联的C．开关只控制插座D．开关同时控制灯和插座【答案】B【解析】如题图所示，开关控制灯泡，火线首先接入开关，然后进入灯泡，零线直接接入灯泡，灯泡、火线和零线直接构成了回路。三孔插座的上孔直接接入地线，左孔和零线相连，右孔和火线相连，三孔插座上插上用电器时，也能单独和火线、零线构成回路。由上面的分析可知，开关只控制灯泡。三孔插座和灯泡互不影响，是并联的。6．如图所示是某家庭电路，闭合开关，灯不亮，用测电笔接触c点氖管不发光，接触d点氖管发光。若该电路有两处故障，则下列判断正确的是()A．ac间断路，bd间断路B．ac间断路，eb间断路C．ac间断路，ed间断路D．eb间断路，cd间短路【答案】B【解析】用测电笔接触c点氖管不发光，说明c点与火线断开，因此ac间断路；用测电笔接触d点氖管发光，说明d点与火线相连，由于c点与火线断开，因此d点通过灯泡与火