10.8 家庭电路-2024-2025学年上海市高二物理必修三同步讲义（沪科版2020）

市八中学2024学年必修三学习手册 第十章 电路及其应用 第八节 家庭电路 课时聚焦 一、家庭电路 1．主要由供电线路、_________、总开关、_________、插座、开关、用电器等组成。 火线 零线 地线 总断路器 浴室 支路 厨房 支路 客厅 支路 空调 支路 电 能 表 2．供电线路包含_________（又称_________）及_________，它们之间的电压为_________V，入户线中还应铺设一条_________，其对地电压为_________。 3．为了避免用电器通断时的相互影响，所有用电器都是_______联连接在相线、零线间，且有的用电器还需与_________连接。 4．低压断路器：具有_________、_________功能（即当火线、零线中的电流超过额定电流时，断路器会自动切断供电线路），有些还带有________保护功能（当断路器检测到相线与零线中流过的电流不一致，且差值超过一定大小时便会在短时间内断开电路）。漏电的一种情景 二、家庭电路的简单故障分析 1．家庭电路的故障主要有_________、_________、_________、_________及连接错误等。 2．断路器自动断开表示其所在回路发生短路或过载、漏电等故障。 3．_________及_________是对简单电路故障检测的常用工具。 典型例题 【例 1】 由于各种用电器都是并联的，家里用电线路上的总电流会随着用电器的增加而变大，若总电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大值，这种现象叫做过载，容易引起线路故障，甚至发生火灾。炎炎夏日即将来临，明明家新购置了一台 1 kW 的空调。已知他家原有用电器的总功率是 5 600 W，电能表上标有“220 V 40 A”的字样。请你通过计算说明：明明家的电路是否允许安装这样一台空调？ 【例 2】 请根据所学的知识，分析如图所示的家庭电路中存在哪些安全隐患，并提出改进措施。 两孔插座 三孔插座 空调 热水器 火线 零线 断 路 器 S 【例 3】 如图的家庭电路中，正常发光的两盏灯突然全部熄灭，经检查断路器未断开，用验电笔分别插入插座的两孔，氖泡均发光，造成这一现象的原因可能是（ ） A．插座发生短路了 B．进户的火线断了 C．进户的零线断了 D．某盏电灯的灯丝断了 同步精练 一、选择题 1． 关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（ ） A．只有大功率用电器才需使用三孔插座 B．检查和维修电路时，必须首先切断电源 C．使用验电笔时手不能接触笔上任何金属体 D．家庭电路中，电能表是用来测量电功率的仪表 2． “珍爱生命、注意安全”，请判断下列有关安全用电的说法中正确的是（ ） A．发现有人触电时，应立即用手把触电人拉离电线 B．家用电器或电线着火时，应该迅速浇水灭火 C．断路器“跳闸”一定是出现了短路 D．有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地 3． 下列措施中，与安全用电无关的是（ ） A．控制家用电器的开关应安装在火线上 B．连接各户的总开关上安装漏电保护器 C．洗衣机、电冰箱等用电器应使用三线插头 D．为使用方便安装插座 4． 如图，虚框为某一用电器的金属外壳，a、b、c 是三根接线，为了安全，使用时必须与地线相连的是（ ） A．a B．b C．c D．a、b、c 任何一个都可以 5． 关于家庭电路和安全用电，下列说法错误的是（ ） A．图甲中，当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路 B．图乙中，试电笔可以用来区分零线和火线 C．图丙中，三脚插头接入三孔插座后，能防止金属外壳带电对人造成伤害 D．图丁中，人会触电，此时漏电保护器会切断电路 6． 如图是家庭电路中常见的元件和用电器，下列说法错误的是（ ） A．甲图：测电笔可以用来检验物体表面是否带有电荷，以免因误触发生触电事故 B．乙图：图中字母 E 的导线与洗衣机的金属外壳相连，目的是洗衣机漏电时保护人的安全 C．丙图：空气开关能在家庭电路中出现过载、短路时切断电路，对电路起到保护作用 D．丁图：控制灯泡的开关接在火线和灯泡之间 7． 家庭电路中的断路器自动断开后，复位后又立刻自动断开，这一定不是下列现象引起的是（ ） A．电路中出现了断路现象 B．电路中有短路现象 C．电路中总电流过大 D．断路器的额定电流过小 8． 连接台灯的双股软线因绝缘损坏而发生短路，其结果是（ ） A．台灯灯泡因电流过大而烧坏 B．台灯灯泡两端电压增大，但电流很小 C．因发生短路，灯丝本身电阻减小 D．流过灯泡的电流几乎等于 0 9． 如图，小明家中的电灯不亮，他闭合开关后，拿起验电笔测试 a、b、c、d 四点时，只有 b 点不发光，则可能发生的故障是（ ）火线 零线 A．火线与零线短路 B．a、d 之间某处短路 C．b、c 之间某处断路 D．灯丝断了 10． 如图，为楼梯照明电灯的电路图，其中 S1、S2 分别为楼上和楼下的开关，要求拨动其中任一开关，都能改变原来发光或熄灭的状态，在实际应用中最理想的方案是（ ） 二、填空题 11． 我国民用照明电路使用的是_________（选填“交变电流”或“恒定电流”），供电电压为___________（选填“220 V”或“380 V”）。 额定电压 频率 额定功率 容积 220 V 50 Hz 200 W 180 L 12． 电冰箱工作时，应当使用图中的_________插座，这是为了使电冰箱的外壳接地，保证安全。下表是某电冰箱的部分技术参数，它正常工作时，电压是_________V，若压缩机连续正常工作 1 h，将消耗电能_________kW·h。 13． 小明房间的电灯突然不亮了，而其他房间的电灯正常发光。他由此确定这盏电灯与其他房间的电灯是_________（选填“短路”或“断路”）了。小明决定换一个新灯泡，他先将控制该灯的开关断开，又用验电笔检测灯头的两根接线，发现其中一根线能使氖泡发光，这一现象说明该电灯连成了如图_________（选填“A”或“B”）的情况，这种情况在检修电路时_________（选填“容易”或“不容易”）造成触电事故。若人体安全电压不高于 36 V，安全电流不超过 30 mA，则该验电笔的电阻两端电压不低于_________V，阻值不小于_________Ω。 三、计算题 14． 表中列出了不同品牌的电视机、电冰箱、电风扇、空调器铭牌上的主要技术指标。 （1）各用电器正常工作时，功率最大的是哪一个？ （2）根据铭牌所提供的信息，比较 24 h 内连续正常使用的电冰箱与电风扇消耗的电能的大小。 电视机 电冰箱 电风扇 空调器 工作电压 220 V 整机功率 75 W 待机功率≤ 0.05 W 额定电压 220 V 电源频率 50 Hz 额定功率 70 W 耗电量 0.50 kW·h/24 h 规格 400 mm 额定电压 220 V 电源频率 50 Hz 额定功率 65 W 额定电压 220 V 电源频率 50 Hz 制冷 / 制热电流 6.5 A/8.0 A 15． 在用电高峰时，会发现家庭电路中的白炽灯比正常发光时要暗一些，同学们在学习了电学知识后对这一现象进行了调查研究。如图，供电电源的电压始终是 220 V，当用户的总功率是 8.6 kW 时，用户实际得到的电压是 215 V。试求： （1）此时，标有“220 V 100 W”的白炽灯的实际电功率是多少？分析灯泡的亮度将如何变化？ （2）通过输电线的电流是多少？输电线的电阻是多少？在 3 h 内输电线上消耗的电能是多少？（忽略温度对灯丝电阻的影响） 2 2 学科网（北京）股份有限公司 $$市八中学2024学年必修三学习手册 第十章 电路及其应用 第八节 家庭电路 课时聚焦 一、家庭电路 Comment by fj: （1）电能表，低压断路器 （2）相线，火线，零线，220，地线，0 （3）并，地线 （4）过载，短路保护 1．主要由供电线路、_________、总开关、_________、插座、开关、用电器等组成。 火线 零线 地线 总断路器 浴室 支路 厨房 支路 客厅 支路 空调 支路 电 能 表 2．供电线路包含_________（又称_________）及_________，它们之间的电压为_________V，入户线中还应铺设一条_________，其对地电压为_________。 3．为了避免用电器通断时的相互影响，所有用电器都是_______联连接在相线、零线间，且有的用电器还需与_________连接。 4．低压断路器：具有_________、_________功能（即当火线、零线中的电流超过额定电流时，断路器会自动切断供电线路），有些还带有________保护功能（当断路器检测到相线与零线中流过的电流不一致，且差值超过一定大小时便会在短时间内断开电路）。漏电的一种情景 二、家庭电路的简单故障分析 Comment by fj: （1）短路，断路，过载，漏电 （2）过载，短路，漏电 （3）多用电表，验电笔 1．家庭电路的故障主要有_________、_________、_________、_________及连接错误等。 2．断路器自动断开表示其所在回路发生短路或过载、漏电等故障。 3．_________及_________是对简单电路故障检测的常用工具。 典型例题 【例 1】 由于各种用电器都是并联的，家里用电线路上的总电流会随着用电器的增加而变大，若总电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大值，这种现象叫做过载，容易引起线路故障，甚至发生火灾。炎炎夏日即将来临，明明家新购置了一台 1 kW 的空调。已知他家原有用电器的总功率是 5 600 W，电能表上标有“220 V 40 A”的字样。请你通过计算说明：明明家的电路是否允许安装这样一台空调？ Comment by fj: 可以。 人教版初中课本例题，可算总功率也可算总电流 【例 2】 请根据所学的知识，分析如图所示的家庭电路中存在哪些安全隐患，并提出改进措施。 Comment by fj: 两孔插座的开关应该接在火线上；三孔插座应将上方插孔接在接地线上；空调和热水器应该分别连接在不同的断路器上。 课本习题 两孔插座 三孔插座 空调 热水器 火线 零线 断 路 器 S 【例 3】 如图的家庭电路中，正常发光的两盏灯突然全部熄灭，经检查断路器未断开，用验电笔分别插入插座的两孔，氖泡均发光，造成这一现象的原因可能是（ ） Comment by fj: C 故障分析 A．插座发生短路了 B．进户的火线断了 C．进户的零线断了 D．某盏电灯的灯丝断了 同步精练 一、选择题 1． 关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（ ） Comment by fj: B A．只有大功率用电器才需使用三孔插座 B．检查和维修电路时，必须首先切断电源 C．使用验电笔时手不能接触笔上任何金属体 D．家庭电路中，电能表是用来测量电功率的仪表 2． “珍爱生命、注意安全”，请判断下列有关安全用电的说法中正确的是（ ） Comment by fj: D 课本习题改编 A．发现有人触电时，应立即用手把触电人拉离电线 B．家用电器或电线着火时，应该迅速浇水灭火 C．断路器“跳闸”一定是出现了短路 D．有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地 3． 下列措施中，与安全用电无关的是（ ） Comment by fanjing: D A．控制家用电器的开关应安装在火线上 B．连接各户的总开关上安装漏电保护器 C．洗衣机、电冰箱等用电器应使用三线插头 D．为使用方便安装插座 4． 如图，虚框为某一用电器的金属外壳，a、b、c 是三根接线，为了安全，使用时必须与地线相连的是（ ） Comment by fj: A A．a B．b C．c D．a、b、c 任何一个都可以 5． 关于家庭电路和安全用电，下列说法错误的是（ ） Comment by fj: D D．图丁中，人会触电，没有电流流向大地，火线和零线没有出现电流差，此时漏电保护器不会切断电路，故 D 错误，D 符合题意。 A．图甲中，当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路 B．图乙中，试电笔可以用来区分零线和火线 C．图丙中，三脚插头接入三孔插座后，能防止金属外壳带电对人造成伤害 D．图丁中，人会触电，此时漏电保护器会切断电路 6． 如图是家庭电路中常见的元件和用电器，下列说法错误的是（ ） A．甲图：测电笔可以用来检验物体表面是否带有电荷，以免因误触发生触电事故 B．乙图：图中字母 E 的导线与洗衣机的金属外壳相连，目的是洗衣机漏电时保护人的安全 C．丙图：空气开关能在家庭电路中出现过载、短路时切断电路，对电路起到保护作用 D．丁图：控制灯泡的开关接在火线和灯泡之间 7． 家庭电路中的断路器自动断开后，复位后又立刻自动断开，这一定不是下列现象引起的是（ ） Comment by fanjing: A 故障分析 A．电路中出现了断路现象 B．电路中有短路现象 C．电路中总电流过大 D．断路器的额定电流过小 8． 连接台灯的双股软线因绝缘损坏而发生短路，其结果是（ ） Comment by fj: D 故障分析 A．台灯灯泡因电流过大而烧坏 B．台灯灯泡两端电压增大，但电流很小 C．因发生短路，灯丝本身电阻减小 D．流过灯泡的电流几乎等于 0 9． 如图，小明家中的电灯不亮，他闭合开关后，拿起验电笔测试 a、b、c、d 四点时，只有 b 点不发光，则可能发生的故障是（ ） Comment by fanjing: C 故障分析火线 零线 A．火线与零线短路 B．a、d 之间某处短路 C．b、c 之间某处断路 D．灯丝断了 10． 如图，为楼梯照明电灯的电路图，其中 S1、S2 分别为楼上和楼下的开关，要求拨动其中任一开关，都能改变原来发光或熄灭的状态，在实际应用中最理想的方案是（ ） Comment by fj: A 二、填空题 11． 我国民用照明电路使用的是_________（选填“交变电流”或“恒定电流”），供电电压为___________（选填“220 V”或“380 V”）。 Comment by fj: 交变电流，220 V 2021沪科版练习册10.8.1 额定电压 频率 额定功率 容积 220 V 50 Hz 200 W 180 L 12． 电冰箱工作时，应当使用图中的_________插座，这是为了使电冰箱的外壳接地，保证安全。下表是某电冰箱的部分技术参数，它正常工作时，电压是_________V，若压缩机连续正常工作 1 h，将消耗电能_________kW·h。 Comment by fj: 乙，220，0.2 13． 小明房间的电灯突然不亮了，而其他房间的电灯正常发光。他由此确定这盏电灯与其他房间的电灯是_________（选填“短路”或“断路”）了。小明决定换一个新灯泡，他先将控制该灯的开关断开，又用验电笔检测灯头的两根接线，发现其中一根线能使氖泡发光，这一现象说明该电灯连成了如图_________（选填“A”或“B”）的情况，这种情况在检修电路时_________（选填“容易”或“不容易”）造成触电事故。若人体安全电压不高于 36 V，安全电流不超过 30 mA，则该验电笔的电阻两端电压不低于_________V，阻值不小于_________Ω。 Comment by fj: 断路，B，容易，184，6134 三、计算题 14． 表中列出了不同品牌的电视机、电冰箱、电风扇、空调器铭牌上的主要技术指标。 Comment by fj: （1）空调。因为电视机、电冰箱和电风扇的额定功率分别为75 W、70 W和 65 W，而空调工作时的电压为 220 V，工作电流为 6.5 A 或者 8 A，根据 P = UI，P冷 = 220 × 6.5 W = 1 430 W，P热 = 220 × 8.0 W = 1 760 W，所以其工作功率更大。 （2）冰箱耗电 0.5 kW·h，电风扇在 24 小时内消耗电能 W风 = 0.065×24 kW·h = 1.56 kW·h，因此电风扇消耗的电能更多。 课本习题改编 （1）各用电器正常工作时，功率最大的是哪一个？ （2）根据铭牌所提供的信息，比较 24 h 内连续正常使用的电冰箱与电风扇消耗的电能的大小。 电视机 电冰箱 电风扇 空调器 工作电压 220 V 整机功率 75 W 待机功率≤ 0.05 W 额定电压 220 V 电源频率 50 Hz 额定功率 70 W 耗电量 0.50 kW·h/24 h 规格 400 mm 额定电压 220 V 电源频率 50 Hz 额定功率 65 W 额定电压 220 V 电源频率 50 Hz 制冷 / 制热电流 6.5 A/8.0 A 15． 在用电高峰时，会发现家庭电路中的白炽灯比正常发光时要暗一些，同学们在学习了电学知识后对这一现象进行了调查研究。如图，供电电源的电压始终是 220 V，当用户的总功率是 8.6 kW 时，用户实际得到的电压是 215 V。试求： Comment by fj: （1）95.5 W，变暗 （2）40 A，0.125 Ω，2.16 × 106 J （1）此时，标有“220 V 100 W”的白炽灯的实际电功率是多少？分析灯泡的亮度将如何变化？ （2）通过输电线的电流是多少？输电线的电阻是多少？在 3 h 内输电线上消耗的电能是多少？（忽略温度对灯丝电阻的影响） 2 2 学科网（北京）股份有限公司 $$