内容正文:
第4节 家庭电路
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 家庭电路的组成部分 1
题型2 电流过大的防护 6
题型3 相线和零线的辨别 9
题型4 家庭用电的注意事项 12
【能力培优练】 15
【链接中考】 24
【重难题型讲解】
题型1 家庭电路的组成部分
1、家庭电路的组成
基本组成
家庭电路主要由两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成
图示
各部分作用及连接
进户线
连接户外供电电路的电线,通常有两根,分别是火线和零线
电能表
电能表安装在进户线之后,总开关之前,用来度量住户某一段时间内所消耗的电能
总开关
安装在电能表之后,用以控制整个电路的通断
保险
装置
安装在总开关后的相线上,起到保护电路的作用;常见的保险装置有保险丝和空气开关两种,当短路中电流过大时,保险丝会熔断,空气开关会自动断开
用电器
利用电能工作的器件,工作时将电能转化为其他形式的能;在家庭电路中,常见的用电器有电灯、电冰箱、洗衣机、空调器等;各用电器并联在电路中
插座
包含双孔插座和三孔插座,主要用于给各用电器供电,要并联在电路中
支路
开关
可以控制各支路的通断,安装时应串联在火线与被控制的用电器之间
2、连接家庭电路
连接顺序
电能表、总开关和保险装置三个组成部分的安装顺序不能颠倒,且保护装置要串联接在相线上
插座与用电器
庭电路中的插座、用电器等并联在电路中
用电器与开关
用电器与控制用电器的开关串联,且开关要接在相线和用电器之间(开关断开后用电器不带电,可防止触电)
插座
双孔插座,接线规则是“左零右火”;三孔插座,接线规则是“左零右火上接地”
螺口灯泡
螺口灯泡的螺旋套接零线,顶端中心金属片接相线(可预防换灯泡时碰到螺旋套触电)
【归纳总结】家庭电路基本组成包括进户线(火线、零线,提供 220V 电压)、电能表(测消耗的电能)、总开关(控制整个电路通断)、保险装置(保险丝或空气开关,保护电路),以及并联的用电器和插座,各用电器可独立工作。
【典例1-1】如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图,其中导线a、b为进户线,下列说法正确的是( )
A.进户线b是火线
B.方框1内是电能表,方框2内是空气开关,方框3内是漏电保护器
C.人触摸导线c的破损处,空气开关会跳闸
D.把电热水壶插头刚插入三孔插座时,空气开关跳闸,原因一定是电热水壶内部发生短路
【答案】B
【详解】A.家庭电路中,进户线分为火线和零线,通常火线与零线之间有 220V 电压。从图中可知,方框 2 之后连接空气开关等,一般进户线中,与电能表等连接的,a应为火线,b为零线,故A错误;
B.家庭电路的组成顺序是:进户线→电能表→总开关(空气开关等)→用电器等。所以方框 1 内是电能表,用于测量电能;方框 2 内是空气开关,起保护电路的作用;方框 3 内是漏电保护器,用于防止漏电触电,故B正确;
C.人触摸导线c的破损处,属于触电事故,此时漏电保护器会跳闸,而空气开关是在电路过载或短路时跳闸,所以空气开关不会跳闸,故C错误;
D.把电热水壶插头刚插入三孔插座时,空气开关跳闸,原因可能是电热水壶内部发生短路,也可能是电热水壶的功率过大,导致电路总功率过大,电流过大,所以不一定是内部短路,故D错误。
故选B。
【典例1-2】图甲是小瑜家配电箱里的低压断路器(空气开关),它会在电路发生 的情况下自动切断电路,以保证安全,图乙是小文家楼道里的声光控延时开关,声控传感元件能把声信号转化为 信号来控制开关。
【答案】 过载或短路 电
【详解】[1]为了保证家庭电路安全,配电箱里的低压断路器(空气开关)会在电路发生过载或短路的情况下自动切断电路。
[2]声控传感元件能把声信号转化为电信号来控制开关,从而控制电路的接通和断开。
【典例1-3】如图所示,用笔画线代替导线将插座正确接入电路。
【答案】
【详解】由开关和灯泡的接法可知,最上面的电线为火线、中间的为零线,则最下面的为地线。三孔插座的上孔接地线,左孔接零线、右孔接火线。如图所示:
跟踪训练1如图是普通家庭住宅内的简易配电图,下列说法正确的是( )
A.三孔插座的右侧插孔不会使试电笔氖管发光
B.图中a是电能表,b是空气开关
C.当人发生触电时,空气开关会迅速切断电路
D.空气开关“跳闸”后,可以立即闭合开关
【答案】B
【详解】A.三孔插座的右侧插孔与火线相连,会使试电笔氖管发光,故A错误;
B.根据图示可知,进户线先连接a,再连接b,所以a为电能表,b为空气开关,故B正确;
C.当人发生触电时,不会造成电路中的电流过大,空气开关不会切断电路,故C错误;
D.空气开关“跳闸”后,必须检查电路故障的原因,修好后才能再次闭合开关,故D错误。
故选B。
跟踪训练2某同学观察到他家里的电能表及空气开关如图所示。电能表上标识的“10(20)A”表示这个电能表的 电流为10A。他家同时工作的用电器的总功率不能超过 W。该同学家的进户线是 (填序号)。
【答案】 标定/额定 4400/ ①②
【详解】[1]“10A”表示电能表的标定电流,“20A”表示电能表的额定最大电流。
[2]家中用电器的总功率不能超过
[3]家庭电路中,火线和零线两条输电线进户以后先接到电能表上,电能表后接的是总开关,由图可知①②是该同学家的进户线。
跟踪训练3图中虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图,通过它可控制台灯的通断和亮度。请将电路图连接完整,使其符合安全用电的原则。
【答案】
【详解】根据题中要求,变阻器要控制台灯的亮度,应当与其串联,用电器的开关应该接到火线和用电器之间,台灯与零线相接,如图所示:
题型2 电流过大的防护
1、电流过大的原因:短路;总功率过大。
2、总功率过大的原因
(1)在家庭电路中,各用电器之间是并联的,家用电器的总功率等于各用电器的功率之和,即P=P1+P2+…+Pn。
(2)由电功率公式P=UI可推得I=P/U。因为家庭电路的电压是一定的,U=220V,所以当总功率P越大时,电路中的总电流就越大。因此用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
3、短路:家庭电路中的短路就是直接或间接将火线和零线连通的现象。造成家庭电路中短路的原因:
(1)安装或改装电路时不小心,使火线和零线直接连通。
(2)电线绝缘皮被刮破或烤焦、老化,使火线和零线接通。
(3)电路进水。
4、保险丝
作用
电流过大时,自动熔断,以保护用电器和人身安全
制作材料
一般为电阻较大、熔点较低的铅锑合金
原理
保险丝的电阻较大而熔点较低,当电路中通过较大电流时,保险丝会产生较多的热量,使温度达到熔点自动熔断,从而切断电路,起到保护电路作用
选用原则
保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作时的电流
熔断原因
(1)电路总功率过大;(2)电路中发生短路
连接方式与安装
保险丝与被保护的电路串联,保险丝安装在总开关之后
★特别提醒
(1)电路发生故障导致保险丝熔断时,首先应查清导致保险丝熔断的原因,在排除故障后才能恢复供电。
(2)若无特别的原因,更换保险丝时要注意替换成相同规格的保险丝。
(3)家庭电路中的保险丝不能用铁丝、铜丝代替,因为铁丝、铜丝的熔点高,在电流过大时不易熔断,起不到保护电路的作用。
5、保险丝的选择方法:选择额定电流等于或稍大于电路正常工作电流最大值的保险丝。
(1)过粗的保险丝对电路起不到保护作用,过细的保险丝会导致电路频繁切断,不能正常
工作,因此要选择合适规格的保险丝。
(2)不能用铜丝、铁丝代替保险丝,因为铜丝铁丝的电阻小,熔点高,在电流过大时不易
熔断,根本起不到保护电路,的作用。
6、保险丝的更换原则:电路发生故障,有时会导致保险丝熔断,更换保险丝后,首先要查清熔断的原因,
再闭合总开关。
7、空气开关:现代家庭中用的空气开关相当于总开关和保险丝的共同作用,保险丝是电流的热效应原理,
空气开关是电流的磁效应原理。
★特别提醒
空气开关,又名空气断路器,是断路器的一种。是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的
开关。空气开关是家庭电路中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触
和分断电路外,还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载等进行保护。
【探究归纳】电流过大(因总功率过大或短路)的防护依靠保险丝(铅锑合金,电流超标时熔断)和空气开关(电流过大时自动跳闸),二者均能及时切断电路,避免导线过热引发火灾,保护电路及用电器安全。
【典例2-1】如图所示为某家庭厨房电路,电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上电饭锅(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出电饭锅的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,发现有一根熔丝熔断了。下列分析不合理的是( )
A.一定是零线上的熔丝熔断了
B.只断开S1,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
C.只断开S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都不发光
D.同时闭合S1、S2,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
【答案】C
【详解】A.插上电饭锅插头(开关未闭合)所有用电器停止工作,拔出后测三孔插座左右两孔氖管都发光。这是因为零线上的熔丝熔断了,原本零线不带电,现在通过用电器与火线连通,所以左右孔都能使氖管发光,故A不符合题意;
B.只断开S₁时,灯泡被切断,三孔插座的右孔直接与火线相连,左孔依旧通过电热器与火线相连,测电笔都会发光,故B不符合题意;
C.只断开S₂时,电热器被切断,三孔插座的右孔直接与火线相连,左孔通过灯泡也能与火线相连,氖管也会发光,并非都不发光,故C符合题意;
D.同时闭合S₁、S₂后,因零线熔断,灯和电热器都与火线保持连接,开关S₁两接线柱等效均在火线上,测电笔都发光,故D不符合题意。
故选 C。
【典例2-2】家庭电路中为了用电安全,洗衣机应选用 孔插座,当家中同时使用用电器总功率过大时,家庭电路中的 会自动断开。
【答案】 三 空气开关
【详解】[1]洗衣机应使用三孔插座,当洗衣机的金属外壳漏电时,电流能通过保护线流入大地,避免发生触电事故。
[2]当家中同时使用用电器总功率过大时,由可知,家庭电路电压不变,则干路电流过大,空气开关能自动断开,切断电路,起到保险作用。
跟踪训练1家庭电路中两盏节能灯并联工作,其中一盏突然熄灭,另一盏仍正常发光。故障原因可能是( )
A.干路保险丝熔断 B.熄灭的节能灯短路 C.熄灭的节能灯断路 D.进户线零线断路
【答案】C
【详解】A.干路保险丝熔断,整个电路都会断路,两盏灯都不会发光,故A不符合题意;
B.电路中两盏节能灯并联,熄灭的节能灯短路,会造成电源短路,另一盏灯也不能正常发光,故B不符合题意;
C.并联电路中,各支路互不影响,熄灭的节能灯断路,另一盏仍能正常发光,故C符合题意;
D.进户线零线断路,两盏灯都无法正常工作,故D不符合题意。
故选C。
跟踪训练2“安全用电,从我做起”。如图是某同学家房间内的部分电路,开关闭合后,灯泡正常发光,此时用试电笔检验A点处,氖管 (选填“发光”或“不发光”)。多个用电器同时插在插线板上工作,它们的连接方式是 联。将电烤箱的插头插入插线板,闭合开关,家里的空气开关跳闸了,原因可能是 。
【答案】 发光 并 用电器总功率过大
【详解】[1]开关闭合后,灯泡正常发光,此时用验电笔检验A点处,A处与火线相连,故氖管会发光。
[2]家庭电路中,各个用电器之间是并联的,因此多个用电器同时插在插线板上工作,它们的连接方式是并联。
[3]电烤箱是大功率用电器,将电烤箱的插头插入插线板,闭合开关后,空气开关跳闸了,原因可能是用电器总功率过大引起的。
题型3 相线和零线的辨别
1、相线和零线的辨别
相线和中性线
进户线的两条输电线中,一条叫做相线(火线),另一条叫做零线(中性线)。相线与中性线之间的电压是220V,中性线在入户之前已经和大地相连,故中性线与大地之间无电压,相线与大地之间有220V的电压
相线和中性线的辨别(试电笔)
作用:辨别相线与中性线、检测电气设备外壳是否带电
结构:常见的试电笔有钢笔式和螺丝刀式两种,其结构如下图所示。
工作原理:试电笔氖管中充有稀薄的氖气,两端是两个金属电极。使用试电笔时,人手按住金属笔卡(或金属帽),当笔尖接触到相线时,相线、试电笔、人体与大地之间构成一个回路,有电流通过试电笔氖管,试电笔中的氖管发出红光
使用方法:手握试电笔,并与试电笔的金属笔卡(笔帽金属部分)接触,试电笔的笔尖接触被检测部位,氖泡发光则是相线。如图:
错误检测图解:
★特别提醒
(1)在使用试电笔时,千万不能用手接触试电笔的笔尖,以免发生触电事故。
2、家庭电路的故障分析
(1)用测电笔:如果氖管发光,则被测点与相线之间连通,如果氖管不发光,则被测点与相线之间是断的。
(2)用检验灯泡:根据断路、短路、正常电路表现出的现象判断。
(3)突然家里所有用电器都停止工作,则有保险丝断的可能性。
【探究归纳】相线(火线)和中性线(零线)用测电笔辨别:笔尖接触导线,手触笔尾金属体,相线能使氖管发光,中性线不能;辨别时需避免手碰笔尖,以防触电,这是区分家庭电路两根导线的基本方法。
【典例3-1】如图,闭合开关,发现灯泡不亮,检查时发现熔丝完好,用测电笔接触P、M、N点时氖管发光,接触Q点时氖管不发光,若电路中仅有一处故障,则对该电路的分析不正确的是( )
A.若熔丝熔断,是利用了电流的热效应 B.电路故障有可能是M、N间短路
C.图中螺口灯泡的接线方式符合安全用电 D.零线与火线之间的电压为220V
【答案】B
【详解】A.当电路中的电流通过熔丝时,熔丝产生热量,熔丝熔断,是利用了电流的热效应,故A正确,不符合题意;
B.闭合开关S,电灯不亮,用测电笔接触P、M、N点时氖管发光,说明P、M、N与火线之间是接通的;接触Q点时氖管不发光,说明Q点与火线之间是断开的,所以故障可能是NQ之间某处发生了断路现象,故B错误,符合题意;
C.图中螺口灯泡的螺旋套应该接在零线上,接线方式符合安全用电,开关接在灯泡与火线之间,故C正确,不符合题意;
D.家庭电路的电压是220V,零线与火线之间的电压为220V,故D正确,不符合题意。
故选B。
【典例3-2】在如图甲所示的测电笔使用方式中, (选填“A”或“B”)是正确的,如图乙所示,开关S闭合,灯正常发光,当正确使用测电笔接触B点时,测电笔氖管 ,若灯L的灯丝突然断了,接触A点时,测电笔氖管 (以上两空均选填“发光”或“不发光”)。
【答案】 A 不发光 发光
【详解】[1]测电笔是用来辨别火线和零线的工具。使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,笔尖接触被测导线。A图中手接触笔尾金属体,B图中手未接触笔尾金属体,所以A是正确的。
[2]图示中,灯正常发光时,B点与零线相连,正确使用测电笔接触B点时,人体与B点之间的电压为0,所以测电笔氖管不发光。
[3]图中灯L的灯丝突然断了,测电笔接触A点时,火线、人体、大地形成回路,火线和大地间有电压,所以氖管发光。
跟踪训练1某小组同学对如图所示的部分家庭电路进行了分析,下列说法正确的是:( )
A.空气开关“跳闸”后应该立即复位通电
B.断开开关S,用测电笔检测d点时,氖管不发光
C.导线bc(不含b、c两接点)间断路时,闭合开关S,小灯泡能正常发光
D.用电器连接到三孔插座上正常工作时,若e点断开,用电器会停止工作
【答案】C
【详解】A.空气开关跳闸是电路中的电流过大引起的,而引起电流过大的原因有短路和电路总功率过大,所以跳闸后,先找出原因,排除故障后再复位,故A错误;
B.由图可知,d点在火线上,用测电笔检测d点时,氖管会发光,故B错误;
C.导线bc(不含b、c两接点)间断路时,闭合开关S,小灯泡这条电路是通路,所以小灯泡正常发光,故C正确;
D.e点为接地线,对于电器设备的正常运行没有影响,但没有安全保护措施,当电器内部带电部件触及到金属外壳时,则又可能发生触电事故,故D错误。
故选 C。
跟踪训练2用测电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是 线。我国家庭电路中,火线与零线间的电压是 V。如图所示,闭合开关后,电灯正常发光,工作一段时间后忽然熄灭,发现只有接在a点时测电笔的氖管不发光,测电笔接b、c、d点时氖管均发光,则电路故障是 (选填“ab之间断路”“bc之间断路”或“cd之间断路”)。
【答案】 火 220 ab之间断路
【详解】[1]当测电笔的氖管发光,则说明测电笔的笔尖金属体接触的是火线,电流从火线经过测电笔、人体,流向大地。
[2]我国家庭电路的电压是220V,所以火线与零线间的电压是220V。
[3]接在a点时测电笔的氖管不发光,则a点与火线之间没有接通,测电笔接b、c、d点时氖管均发光,则b、c、d点都与火线之间是接通的,所以灯泡熄灭是ab之间断路。
题型4 家庭用电的注意事项
1、影响人体触电伤害的因素
(1)通过人体的电流大小:超过一定大小后,电流越大,对人体的伤害越大。
(2)持续时间:电流通过人体的时间越长,对人体的伤害越大。
2、电压越高越危险:根据欧姆定律可知,通过人体的电流取决于人体的电阻和加在人体两端的电压。通常情况下,在人的皮肤干燥的时候,人体电阻约为104~105Ω;人体的电阻可降到约103Ω。当人体触及带电体使人体成为闭合电路一部分时,就会有电流通过人体。根据可知,若通过人体的电流超过人体所承受的极限,就会造成生命危险。很明显,在人本身电阻一定情况下,电压越高越危险。
3、安全电压:只有不高于36V的电压对人体才是安全的。我国家庭电路的电压是220V,工厂用的动力电压是380V,高压输电线路的电压高达10~500kV,这些都远远超出了安全电压,因此人一旦发生触电,就会有生命危险。
4、日常生活中的安全用电原则
(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。
(5)有金属外壳的用电器要有接地线。
5、家庭电路安装中的安全用电原则
(1)保险丝必须安装在火线上。
(2)开关必须安装在火线和用电器之间。
(3)三孔插座要严格按照“左零右火上接地”接线。
(4)带金属外壳的用电器要使用三线插头。
(5)螺口灯泡的螺旋套接零线,顶部金属片接火线。
(6)家庭电路的接地线要良好接地。
6、注意防雷
(1)雷电:雷电是自然界所产生的一种大气放电现象,是由带电荷的雷云引起的。各种雷电现象中雷云对大地的放电只占少数,但一旦发生,可能带来严重的危害。
(2)避雷针:高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很长的金属线与大地相连,可以防雷,叫做避雷针。
(3)避雷线:高压输电线最上面的两条导线是用来防雷的,叫避雷线,又称架空地线,简称地线。避雷线在被保护导线的上方,避免雷电击中输电线路,保护导线正常送电。
(4)雷雨天的防雷
①留在室内,关好门窗。
②不在室外使用电器和手机。
③切勿有用或进行水上运动。
④不要站在山顶及空旷场地。
⑤原理高大树木和桅杆等,在空旷场地不易打伞。
★特别提醒
(1)当电压表示数为电源电压时有两种推测:①是电压表所测范围电路断路;②是电压表所测范围之外的所有用电器都短路。
(2)当电压表示数为零时有两种推测:①是电压表所测范围电路短路;②电压表所测范围之外有断路的地方。
(3)常结合灯泡的亮灭来进一步判断:串联电路中两灯都不亮可能是某处断;串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短;并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断。
(4)有时题意与上述推测矛盾:电压表或电流表自身坏了或没接上时,示数为零。
【典例4-1】安全用电是保证人民生命财产安全的基本原则,如图所示的情景中,符合安全用电原则的是( )
A.电线杆上晾衣服 B.湿手触摸电器
C.电路中的灯泡与开关 D.大功率的用电器同时使用
【答案】C
【详解】A.电线杆上晾衣服可能造成电线短路甚至触电危险,故A不符合题意;
B.湿手触摸电器易发生触电,故B不符合题意;
C.灯泡与开关正确连接,开关应接在火线上,断开火线才能确保用电安全,故C符合题意;
D.大功率用电器同时使用易导致电路过载,发生安全事故,故D不符合题意。
故选 C。
【典例4-2】防范触电事故重要的是要有安全用电意识,要遵守安全用电原则。家庭电路中,发生触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的。如果你发现有人触电应立即采取的措施是 (选填“切断电源”或“用手拉开触电者”)。
【答案】 火 切断电源
【详解】[1]火线与地之间有220V电压、火线和零线之间也存在220V的电压,而零线和地之间没有电压,所以发生触电事故都是人体直接或间接跟火线连接造成的。
[2]为保护救助人的安全,发现有人触电,一定要先切断电源,再采取措施。
跟踪训练1纯电动汽车节能环保,备受大众青睐。关于充电桩的安装与使用,下列做法符合安全用电要求的是( )
A.安装充电桩时没有连接地线
B.雷雨天气可正常使用充电桩充电
C.每个充电桩都安装空气开关
D.充电桩起火时迅速浇水扑灭
【答案】C
【详解】A.安装充电桩时,为了安全,要接地线,故A不符合题意;
B.生活用水能够导电,雷雨天气,不能使用充电桩为电动汽车充电,故B不符合题意;
C.为了防止家庭电路中电流过大出现危险,给每个充电桩安装空气开关,确保电路中电流过大时切断电路,有效的避免一些用电事故,故C符合题意;
D.万一有充电桩起火,应先关闭电源再施救;生活用水是导体,电器着火不能直接用水灭火,否则可能引起触电事故;故D不符合题意。
故选C。
跟踪训练2“珍爱生命,安全用电”是我们每个公民日常生活中必备的安全意识。我们绝不能直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头,否则可能会因接触 (选填“火线”或“零线”)而造成触电事故;如果家用电器或线路着火, (选填“不可”或“可以”)直接泼水灭火。
【答案】 火线 不可
【详解】[1]火线与大地之间的电压为220V,零线的与大地之间的电压为0V,家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触火线造成的。
[2]水是导体,会导电,如果家用电器或线路着火,不可以直接泼水灭火,否则容易造成触电事故。
【能力培优练】
1.关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.空气开关自动切断,一定是出现了短路
B.同时工作的用电器越多,总电阻越大
C.电器失火时,可以先用水灭火,再切断电源
D.三孔插座,有一孔接地线,目的是为了避免因用电器漏电而发生触电事故
【答案】D
【详解】A.空气开关自动切断,可能是出现了短路,也可能是用电器的总功率过大,故A错误;
B.家庭电路中的用电器通常是并联的,并联的用电器越多,相当于导体的横截面积越大,所以总电阻会越小,而不是越大,故B错误;
C.发现家用电器失火时,为了避免发生触电事故,应先切断电源再进行救火,故C错误;
D.三孔插座,有一孔接地线,当金属外壳的用电器插入时,金属外壳接地,金属外壳的用电器漏电时,人接触也不会发生触电事故,故D正确。
故选D。
2.在家庭电路中若发生以下三种情况:①灯座里的两个线头相碰;②开关里的两个线头相碰;③两孔插座中的两个线头相碰。其中会引起电路中空气开关跳闸的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【详解】情况①:灯座里的两个线头相碰,会造成短路,电流过大,空气开关跳闸。 情况②:开关里的两个线头相碰,只是开关一直处于闭合状态,用电器一直工作,不会造成短路,空气开关不会跳闸。 情况③:两孔插座中的两个线头相碰,会造成短路,电流过大,空气开关跳闸。因此,会引起空气开关跳闸的是①③。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选 B。
3.下列符合家庭电路中安全用电要求的是( )
A.按照电路接线顺序,输电线进户后应先接总开关
B.家庭电路中,各用电器在使用时应串联
C.保险丝应选择电阻率大、熔点低的合金材料制成
D.用试电笔辨别火线与零线时,手要接触笔尖
【答案】C
【详解】A.输电线进户后应先接电能表,测量消耗的电能,再连接总开关,故A不符合题意;
B.家庭电路中各用电器需独立工作,因此应并联,故B不符合题意;
C.保险丝是在家庭电路电流过大时熔断起到保护作用,因此是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的,故C符合题意;
D.试电笔的正确使用方法,手一定接触笔尾金属体,一定不要接触笔尖金属体,容易发生触电事故,故D不符合题意。
故选C。
4.小天同学想在家里安装一盏照明灯,安装了如图所示的电路。当他闭合开关,发现电灯不亮,用试电笔分别测试插座的、两插孔时,试电笔的氖管都发光,则电路的( )
A.火线断路 B.零线断路
C.灯泡断路 D.灯泡短路
【答案】B
【详解】闭合开关S,电灯L不亮,用测电笔分别测试a、b时,测电笔的氖管都发光,说明a、b直接或间接与火线相连,b直接与火线相连,a通过灯泡与火线间接相连,所以可以判断零线断路。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.如图所示,是小明家新买的电火锅。下列关于电火锅的说法中正确的是( )
A.电火锅着火时应立即切断电源
B.电火锅的三脚插头可以插入两孔插座
C.可以用湿布擦拭正在工作的电火锅底座
D.接入电火锅时家里的空气开关跳闸,一定是电火锅发生短路
【答案】A
【详解】A.当电火锅着火时,立即切断电源是非常重要的安全措施。切断电源可以防止电流继续为火灾提供能量,避免火势进一步蔓延,同时也能避免在灭火过程中发生触电事故,故A正确;
B.电火锅的三脚插头中,上面的脚是接地线的,其作用是当电火锅的金属外壳漏电时,电流可以通过地线导入大地,从而避免人触电。而两孔插座没有接地线的插孔,如果将三脚插头插入两孔插座,就失去了接地保护的作用,存在安全隐患,故B错误;
C.湿布是导电的,用湿布擦拭正在工作的电火锅底座,容易导致湿布上的水接触到带电部分,从而引发触电事故。为了安全起见,在擦拭电器时,必须先断开电源,故C错误;
D.接入电火锅时家里的空气开关跳闸,可能是电火锅发生短路,短路会使电路中的电流瞬间过大,导致空气开关跳闸;但也有可能是电火锅的功率过大,使得电路中的总电流超过了空气开关的额定电流,从而引起跳闸。所以不能肯定一定是电火锅发生短路,故D错误。
故选A。
6.周末,小明一家在家进行电器整理,下列做法中存在安全隐患的是( )
A.爸爸用试电笔检测插座是否正常通电
B.妈妈关闭电源开关后,再用干抹布擦拭电视机屏幕
C.小明发现老旧台灯的电线外皮有破损,立即告知家长更换
D.奶奶将电烤箱、电暖器、微波炉同时插在同一个多功能插线板上使用
【答案】D
【详解】A.试电笔可以检验电路中是否通电,爸爸用试电笔检测插座是否正常通电,故A不符合题意;
B.妈妈关闭电源后,用干抹布擦拭电视机屏幕,干抹布属于绝缘体,不会导电,故B不符合题意;
C.外皮有破损的导体可能导致漏电或短路,小明告知家长及时更换,符合安全用电的原则,故C不符合题意;
D.将电烤箱、电暖器、微波炉同时插在同一个多功能插线板上使用,根据,在固定的情况下,大功率会导致电路中的电流极大,过大的电流会使插线板导线发热过载,可能熔化绝缘层引发短路,从而快速引燃插线板或周围物品,最终可能导致火灾,故D符合题意。
故选D。
7.如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.在甲处安装灯泡,乙处安装开关符合安全用电原则
B.当电冰箱接入三孔插座后,其金属外壳与中性线相连
C.若A处断开,使用该插座的电冰箱能工作但有安全隐患
D.若电冰箱外壳漏电,图中所示的保险丝会熔断
【答案】C
【详解】A.在家庭电路的安装规范中,为了保证用电安全,开关应该接在灯泡与火线之间,这样当开关断开时,灯泡与火线断开连接,人接触灯泡时不易触电,所以按照此原则,甲处应安装开关,乙处安装灯泡,故A错误;
B.当电冰箱接入三孔插座后,其金属外壳应与地线相连,这样一旦电器漏电,电流可以通过地线导入大地,避免人体触电,而不是与零线(中性线)相连,故B错误;
C.若A处断开,从电路连接角度看,电冰箱依然可以通过插座与火线、零线(中性线)构成回路,所以能工作,但是若电冰箱漏电,由于A处断开,电流无法通过A处所在线路进行正常的漏电保护,从而会有安全隐患,故C正确;
D.若电冰箱外壳漏电,由于漏电电流一般不会使电路中的电流增大到足以熔断保险丝的程度,所以保险丝不会熔断,故D错误。
故选C。
8.安全用电意识是公民的基本素养。下列做法符合安全用电要求的是( )
A.导线绝缘皮破损后继续使用
B.将家用电器的金属外壳接地
C.电器起火时,立即泼水灭火
D.用湿手触摸电路开关
【答案】B
【详解】A.使用绝缘皮破损的导线,易引发触电事故,故A不符合题意;
B.家用电器的金属外壳接地可以防外壳带电危及人身安全,故B符合题意;
C.电器起火时,未切断电路就泼水灭火,容易触电,故C不符合题意;
D.不纯净的水是导体,用湿手摸开关,容易发生触电事故,故D不符合题意。
故选B。
9.如图是小明家的部分家庭电路示意图,电能表上标有“220V10 (30)A”的字样,图中空气开关①②③的额定电流分别为20A、5A、5A,漏电保护器的漏电动作电流为30mA。炎炎夏日,他家正在工作的用电器的总功率是3100W,现在,小明又将图中的空调及灯泡接入电路正常工作,已知空调的额定功率为1kW,小灯泡的额定功率为60W,接着,小明想将标有“220V 0.8kW”的电吹风接入图中的三孔插座,下列关于此电路的判断正确的是( )
A.闭合电吹风的开关时,电路继续正常工作
B.闭合电吹风的开关时,图中的漏电保护器会迅速断开电路
C.闭合电吹风的开关时,图中干路上的空气开关会跳闸
D.闭合电吹风的开关时,图中三处的空气开关都会跳闸
【答案】C
【详解】A.空调的额定功率单位换算,吹风机的额定功率0.8kW=800W
家庭电路中的总功率为
当闭合电吹风开关时,根据可得,
22.5A>20A,空气开关①会断开,故A错误;
B.漏电动作电流为30mA ,而电吹风接入的是三孔插座,漏电保护的电流是进出线电流差,正常工作时没有漏电,所以漏电保护器不会断开。故B错误;
C.通过A答案分析可知,干路上的空气开关①会跳闸,故C正确;
D.通过空调的电流为
4.5A<5A,空气开关②不会跳闸
通过灯的电流为
0.27A<5A,空气开关③不会跳闸
故D错误;
故选 C。
10.如图为试电笔的构造示意图,试电笔是用来辨别火线和零线的,笔尖接触电线(或与电线连通的导体),如果氖管发光,表示接触的是 线;在使用试电笔时手一定 (选填“要”或“不要”)接触试电笔的笔尾金属体。
【答案】 火 要
【详解】[1][2]试电笔是用来辨别零线和火线的工具,试电笔中的氖管与人体构成通路时,会使氖管发光,使用试电笔时,手一定要接触试电笔的笔尾金属体,笔尖接触电线。若氖管不发光,表明试电笔和人体加在零线和大地之间,试电笔接触的是零线;若氖管发光,表明试电笔和人体加在火线和大地之间,试电笔接触的是火线。
11.家庭电路中,电灯与插座都是 联的,若增加功率较大的电器,要安装供电的插座,在粗细相同的备用导线中,应选用 (选填“铁”或“铜”)芯导线,因为在通过相同电流时,相同时间内导线 (选填“电压”或“电阻”)小发热较少。
【答案】 并 铜 电阻
【详解】[1]家庭电路中各用电器互不影响,是并联的,所以电灯与插座都是并联的。
[2]若新增加功率较大的电器,要安装供电的插座,在粗细相同的备用导线中,铜的电阻最小,所以应选用铜芯导线。
[3]根据焦耳定律在其它条件相同,在通过相同电流时,相同时间电阻小的导线发热较少。
12.上海地区家庭电路的电压为 V,家用电热水壶与电视机是 (选填“串联”或“并联”)连接的,家庭电路中正在使用的台灯与控制它的开关之间是 (选填“串联”或“并联”)连接的,流经台灯的电流为200 (选填“A”或“mA”)。家用充电扫地机器人是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器,扫地时,它的电池相当于 (选填“电源”或“用电器”)。
【答案】 220 并联 串联 mA 电源
【解析】【小题1】[1]我国的家庭电路电压是220V,上海地区也一样,为220V。
[2]家用电热水壶与电视机工作时互不影响,所以它们是并联的。
[3][4]因为开关能控制台灯的工作与否,所以它们是串联的,台灯功率一般比较小,通过的电流大约零点几安,即几百毫安,所以应为200mA。
[5]扫地时,电池供电,其相当于电源。
13.电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示,当S、S1闭合时,L0正常发光,说明该支路 ;当S、S2闭合时,L0发光呈暗红色,说明该支路 。(选填“断路”“短路”或“正常”)
【答案】 短路 正常
【详解】[1]当S、S1闭合时,L0与L1串联,L0能正常发光,说明L0得到了220V的电压,则L1两端电压为0,该支路是发生了短路。
[2]当S、S2闭合时,L0与L2是串联,L0发光呈暗红色,说明L0两端的电压小于220V,两灯泡能正常分压,说明该支路是正常的。
14.如图所示,某排插内部除了三孔插座外,还内置了一个USB接口,可以给其它电子产品充电;开关可以控制排插通、断电。请用笔画线代替导线将此电路图补充完整。
【答案】
【详解】三孔插座和供电模块可以独立工作,则两者是并联的,而三孔插座和供电模块由总开关控制,说明开关在干路上,且开关应接在火线上,由此按家庭电路连接的要求补画电路如图所示:
15.如图所示,小新家新买了一台洗衣机,请用笔画线代替导线,将洗衣机接入家庭电路中的导线补齐。
【答案】
【详解】洗衣机有金属外壳,外壳接地线,用电部分分别接火线和零线,三孔插座左零右火上接地,如图所示:
16.如图所示,请你按照安全用电的原则将控制灯泡的开关和螺口灯泡正确接入电路中。
【答案】
【详解】能使氖管发光的为火线,则图中上边的电线为火线、中间的电线为零线、下边的电线为地线。开关与灯的连接:火线先接开关,再接灯泡的金属点,零线直接连接螺旋套。如图所示:
【链接中考】
1.(2025·山东泰安·中考真题)同学们利用所学安全用电知识模拟安装家庭电路,下列说法不正确的是( )
A.电灯的开关连接在零线和灯泡之间
B.电能表安装在全户用电的总开关之前
C.安装三孔插座要“左零右火中间地”
D.用试电笔判断零线和火线时,手指要接触笔尾金属体
【答案】A
【详解】A.电灯的开关应该连接在火线和灯泡之间。这样当开关断开时,能切断灯泡与火线的连接,使得灯泡不带电,人在更换灯泡或进行相关操作时,可避免触电危险。若开关接在零线和灯泡之间,即使开关断开,灯泡仍与火线相连,在某些情况下(比如更换灯泡时不小心碰到灯头的金属部分),人就容易触电,故A不正确,符合题意;
B.电能表是用来测量用户在一定时间内消耗电能多少的仪表,家庭电路中各元件的先后顺序为:进户线,电能表,总开关,保险装置,开关,用电器等,为了防止偷电,电能表总要装在总开关之前,故B正确,不符合题意;
C.安装三孔插座要中间接地线,左、右分别为零线、火线,安装三孔插座时要遵循“左零右火中间地”的原则,这是符合安全用电规范的,这样能保证用电器金属外壳通过地线接地,在发生漏电时,电流可通过地线导入大地,保障人身安全,故C正确,不符合题意;
D.用试电笔判断零线和火线时,手指要接触笔尾金属体,笔尖触碰火线时,氖管才会发光,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.(2025·江苏南通·中考真题)如图为家庭电路的示意图,下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测量电功的仪表 B.空气开关能起到漏电保护作用
C.照明灯与它所在支路开关并联 D.三线插座的中间插孔连接零线
【答案】A
【详解】A.电能表是用来测量用电器消耗电能多少、电流做功多少的仪表,故A正确;
B.空气开关兼具总开关和保险丝的作用,可以在电流过大时自动断开开关以保护电路安全,也可当总开关使用,随时切断电路,漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故B错误;
C.照明灯与它所在支路开关的连接方式是串联,故C错误;
D.三孔插座中间的插孔接的是地线,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故D错误。
故选A。
3.(2025·江西·中考真题)某同学刚把电热蚊香加热器的插头插入插座,家里空气开关立即“跳闸”。原因可能是插头内部发生了 故障,从而使干路中的 过大,导致空气开关自动切断电路。
【答案】 短路 电流
【详解】[1][2]当他把电热蚊香加热器的插头插入插座时,家里的空气开关就“跳闸”了,说明电路中电流过大,电热蚊香加热器还没有使用,只是插头插入插座的瞬间跳闸,不是总功率过大而是插头处短路造成的。
4.(2025·山东日照·中考真题)某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座各孔,只有接触B、E两孔时氖管发光,说明这两个孔均接 (选填“火线”或“零线”)。用USB供电模块给一款标明电压为4V,容量为4000mA·h的手机电池充电,充满后电池储存的电能约为 J。
【答案】 火线 5.76×104
【详解】[1]测电笔分别接触B、E两孔时氖管发光,说明B、E两孔带电,与火线相连。
[2]手机电池的容量为 4000mA·h =4A·h, 它充满后大约储存的电能为W=UIt=4V×4A×3600s=5.76×104J
5.(2025·黑龙江大庆·中考真题)鱼缸的水泵需要连接在三孔插座上,鱼缸上方需要安装照明灯,请用笔画线代替导线,将三孔插座、开关和照明灯分别接入电路,开关只控制照明灯。
【答案】
【详解】三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。根据安全用电原则,只控制照明灯的开关要接在火线上,照明灯的另一侧接零线。作图如下:
6.(2025·江苏南京·中考真题)如图,用笔画线表示导线,将三孔插座正确接入家庭电路。
【答案】
【详解】由图可知,最下面为地线,连接三孔插座时,左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线,如图所示:
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第4节 家庭电路
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 家庭电路的组成部分 1
题型2 电流过大的防护 4
题型3 相线和零线的辨别 6
题型4 家庭用电的注意事项 8
【能力培优练】 11
【链接中考】 16
【重难题型讲解】
题型1 家庭电路的组成部分
1、家庭电路的组成
基本组成
家庭电路主要由两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成
图示
各部分作用及连接
进户线
连接户外供电电路的电线,通常有两根,分别是火线和零线
电能表
电能表安装在进户线之后,总开关之前,用来度量住户某一段时间内所消耗的电能
总开关
安装在电能表之后,用以控制整个电路的通断
保险
装置
安装在总开关后的相线上,起到保护电路的作用;常见的保险装置有保险丝和空气开关两种,当短路中电流过大时,保险丝会熔断,空气开关会自动断开
用电器
利用电能工作的器件,工作时将电能转化为其他形式的能;在家庭电路中,常见的用电器有电灯、电冰箱、洗衣机、空调器等;各用电器并联在电路中
插座
包含双孔插座和三孔插座,主要用于给各用电器供电,要并联在电路中
支路
开关
可以控制各支路的通断,安装时应串联在火线与被控制的用电器之间
2、连接家庭电路
连接顺序
电能表、总开关和保险装置三个组成部分的安装顺序不能颠倒,且保护装置要串联接在相线上
插座与用电器
庭电路中的插座、用电器等并联在电路中
用电器与开关
用电器与控制用电器的开关串联,且开关要接在相线和用电器之间(开关断开后用电器不带电,可防止触电)
插座
双孔插座,接线规则是“左零右火”;三孔插座,接线规则是“左零右火上接地”
螺口灯泡
螺口灯泡的螺旋套接零线,顶端中心金属片接相线(可预防换灯泡时碰到螺旋套触电)
【归纳总结】家庭电路基本组成包括进户线(火线、零线,提供 220V 电压)、电能表(测消耗的电能)、总开关(控制整个电路通断)、保险装置(保险丝或空气开关,保护电路),以及并联的用电器和插座,各用电器可独立工作。
【典例1-1】如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图,其中导线a、b为进户线,下列说法正确的是( )
A.进户线b是火线
B.方框1内是电能表,方框2内是空气开关,方框3内是漏电保护器
C.人触摸导线c的破损处,空气开关会跳闸
D.把电热水壶插头刚插入三孔插座时,空气开关跳闸,原因一定是电热水壶内部发生短路
【典例1-2】图甲是小瑜家配电箱里的低压断路器(空气开关),它会在电路发生 的情况下自动切断电路,以保证安全,图乙是小文家楼道里的声光控延时开关,声控传感元件能把声信号转化为 信号来控制开关。
【典例1-3】如图所示,用笔画线代替导线将插座正确接入电路。
跟踪训练1如图是普通家庭住宅内的简易配电图,下列说法正确的是( )
A.三孔插座的右侧插孔不会使试电笔氖管发光
B.图中a是电能表,b是空气开关
C.当人发生触电时,空气开关会迅速切断电路
D.空气开关“跳闸”后,可以立即闭合开关
跟踪训练2某同学观察到他家里的电能表及空气开关如图所示。电能表上标识的“10(20)A”表示这个电能表的 电流为10A。他家同时工作的用电器的总功率不能超过 W。该同学家的进户线是 (填序号)。
跟踪训练3图中虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图,通过它可控制台灯的通断和亮度。请将电路图连接完整,使其符合安全用电的原则。
题型2 电流过大的防护
1、电流过大的原因:短路;总功率过大。
2、总功率过大的原因
(1)在家庭电路中,各用电器之间是并联的,家用电器的总功率等于各用电器的功率之和,即P=P1+P2+…+Pn。
(2)由电功率公式P=UI可推得I=P/U。因为家庭电路的电压是一定的,U=220V,所以当总功率P越大时,电路中的总电流就越大。因此用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
3、短路:家庭电路中的短路就是直接或间接将火线和零线连通的现象。造成家庭电路中短路的原因:
(1)安装或改装电路时不小心,使火线和零线直接连通。
(2)电线绝缘皮被刮破或烤焦、老化,使火线和零线接通。
(3)电路进水。
4、保险丝
作用
电流过大时,自动熔断,以保护用电器和人身安全
制作材料
一般为电阻较大、熔点较低的铅锑合金
原理
保险丝的电阻较大而熔点较低,当电路中通过较大电流时,保险丝会产生较多的热量,使温度达到熔点自动熔断,从而切断电路,起到保护电路作用
选用原则
保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作时的电流
熔断原因
(1)电路总功率过大;(2)电路中发生短路
连接方式与安装
保险丝与被保护的电路串联,保险丝安装在总开关之后
★特别提醒
(1)电路发生故障导致保险丝熔断时,首先应查清导致保险丝熔断的原因,在排除故障后才能恢复供电。
(2)若无特别的原因,更换保险丝时要注意替换成相同规格的保险丝。
(3)家庭电路中的保险丝不能用铁丝、铜丝代替,因为铁丝、铜丝的熔点高,在电流过大时不易熔断,起不到保护电路的作用。
5、保险丝的选择方法:选择额定电流等于或稍大于电路正常工作电流最大值的保险丝。
(1)过粗的保险丝对电路起不到保护作用,过细的保险丝会导致电路频繁切断,不能正常
工作,因此要选择合适规格的保险丝。
(2)不能用铜丝、铁丝代替保险丝,因为铜丝铁丝的电阻小,熔点高,在电流过大时不易
熔断,根本起不到保护电路,的作用。
6、保险丝的更换原则:电路发生故障,有时会导致保险丝熔断,更换保险丝后,首先要查清熔断的原因,
再闭合总开关。
7、空气开关:现代家庭中用的空气开关相当于总开关和保险丝的共同作用,保险丝是电流的热效应原理,
空气开关是电流的磁效应原理。
★特别提醒
空气开关,又名空气断路器,是断路器的一种。是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的
开关。空气开关是家庭电路中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触
和分断电路外,还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载等进行保护。
【探究归纳】电流过大(因总功率过大或短路)的防护依靠保险丝(铅锑合金,电流超标时熔断)和空气开关(电流过大时自动跳闸),二者均能及时切断电路,避免导线过热引发火灾,保护电路及用电器安全。
【典例2-1】如图所示为某家庭厨房电路,电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上电饭锅(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出电饭锅的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,发现有一根熔丝熔断了。下列分析不合理的是( )
A.一定是零线上的熔丝熔断了
B.只断开S1,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
C.只断开S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都不发光
D.同时闭合S1、S2,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
【典例2-2】家庭电路中为了用电安全,洗衣机应选用 孔插座,当家中同时使用用电器总功率过大时,家庭电路中的 会自动断开。
跟踪训练1家庭电路中两盏节能灯并联工作,其中一盏突然熄灭,另一盏仍正常发光。故障原因可能是( )
A.干路保险丝熔断 B.熄灭的节能灯短路 C.熄灭的节能灯断路 D.进户线零线断路
跟踪训练2“安全用电,从我做起”。如图是某同学家房间内的部分电路,开关闭合后,灯泡正常发光,此时用试电笔检验A点处,氖管 (选填“发光”或“不发光”)。多个用电器同时插在插线板上工作,它们的连接方式是 联。将电烤箱的插头插入插线板,闭合开关,家里的空气开关跳闸了,原因可能是 。
题型3 相线和零线的辨别
1、相线和零线的辨别
相线和中性线
进户线的两条输电线中,一条叫做相线(火线),另一条叫做零线(中性线)。相线与中性线之间的电压是220V,中性线在入户之前已经和大地相连,故中性线与大地之间无电压,相线与大地之间有220V的电压
相线和中性线的辨别(试电笔)
作用:辨别相线与中性线、检测电气设备外壳是否带电
结构:常见的试电笔有钢笔式和螺丝刀式两种,其结构如下图所示。
工作原理:试电笔氖管中充有稀薄的氖气,两端是两个金属电极。使用试电笔时,人手按住金属笔卡(或金属帽),当笔尖接触到相线时,相线、试电笔、人体与大地之间构成一个回路,有电流通过试电笔氖管,试电笔中的氖管发出红光
使用方法:手握试电笔,并与试电笔的金属笔卡(笔帽金属部分)接触,试电笔的笔尖接触被检测部位,氖泡发光则是相线。如图:
错误检测图解:
★特别提醒
(1)在使用试电笔时,千万不能用手接触试电笔的笔尖,以免发生触电事故。
2、家庭电路的故障分析
(1)用测电笔:如果氖管发光,则被测点与相线之间连通,如果氖管不发光,则被测点与相线之间是断的。
(2)用检验灯泡:根据断路、短路、正常电路表现出的现象判断。
(3)突然家里所有用电器都停止工作,则有保险丝断的可能性。
【探究归纳】相线(火线)和中性线(零线)用测电笔辨别:笔尖接触导线,手触笔尾金属体,相线能使氖管发光,中性线不能;辨别时需避免手碰笔尖,以防触电,这是区分家庭电路两根导线的基本方法。
【典例3-1】如图,闭合开关,发现灯泡不亮,检查时发现熔丝完好,用测电笔接触P、M、N点时氖管发光,接触Q点时氖管不发光,若电路中仅有一处故障,则对该电路的分析不正确的是( )
A.若熔丝熔断,是利用了电流的热效应 B.电路故障有可能是M、N间短路
C.图中螺口灯泡的接线方式符合安全用电 D.零线与火线之间的电压为220V
【典例3-2】在如图甲所示的测电笔使用方式中, (选填“A”或“B”)是正确的,如图乙所示,开关S闭合,灯正常发光,当正确使用测电笔接触B点时,测电笔氖管 ,若灯L的灯丝突然断了,接触A点时,测电笔氖管 (以上两空均选填“发光”或“不发光”)。
跟踪训练1某小组同学对如图所示的部分家庭电路进行了分析,下列说法正确的是:( )
A.空气开关“跳闸”后应该立即复位通电
B.断开开关S,用测电笔检测d点时,氖管不发光
C.导线bc(不含b、c两接点)间断路时,闭合开关S,小灯泡能正常发光
D.用电器连接到三孔插座上正常工作时,若e点断开,用电器会停止工作
跟踪训练2用测电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是 线。我国家庭电路中,火线与零线间的电压是 V。如图所示,闭合开关后,电灯正常发光,工作一段时间后忽然熄灭,发现只有接在a点时测电笔的氖管不发光,测电笔接b、c、d点时氖管均发光,则电路故障是 (选填“ab之间断路”“bc之间断路”或“cd之间断路”)。
题型4 家庭用电的注意事项
1、影响人体触电伤害的因素
(1)通过人体的电流大小:超过一定大小后,电流越大,对人体的伤害越大。
(2)持续时间:电流通过人体的时间越长,对人体的伤害越大。
2、电压越高越危险:根据欧姆定律可知,通过人体的电流取决于人体的电阻和加在人体两端的电压。通常情况下,在人的皮肤干燥的时候,人体电阻约为104~105Ω;人体的电阻可降到约103Ω。当人体触及带电体使人体成为闭合电路一部分时,就会有电流通过人体。根据可知,若通过人体的电流超过人体所承受的极限,就会造成生命危险。很明显,在人本身电阻一定情况下,电压越高越危险。
3、安全电压:只有不高于36V的电压对人体才是安全的。我国家庭电路的电压是220V,工厂用的动力电压是380V,高压输电线路的电压高达10~500kV,这些都远远超出了安全电压,因此人一旦发生触电,就会有生命危险。
4、日常生活中的安全用电原则
(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。
(5)有金属外壳的用电器要有接地线。
5、家庭电路安装中的安全用电原则
(1)保险丝必须安装在火线上。
(2)开关必须安装在火线和用电器之间。
(3)三孔插座要严格按照“左零右火上接地”接线。
(4)带金属外壳的用电器要使用三线插头。
(5)螺口灯泡的螺旋套接零线,顶部金属片接火线。
(6)家庭电路的接地线要良好接地。
6、注意防雷
(1)雷电:雷电是自然界所产生的一种大气放电现象,是由带电荷的雷云引起的。各种雷电现象中雷云对大地的放电只占少数,但一旦发生,可能带来严重的危害。
(2)避雷针:高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很长的金属线与大地相连,可以防雷,叫做避雷针。
(3)避雷线:高压输电线最上面的两条导线是用来防雷的,叫避雷线,又称架空地线,简称地线。避雷线在被保护导线的上方,避免雷电击中输电线路,保护导线正常送电。
(4)雷雨天的防雷
①留在室内,关好门窗。
②不在室外使用电器和手机。
③切勿有用或进行水上运动。
④不要站在山顶及空旷场地。
⑤原理高大树木和桅杆等,在空旷场地不易打伞。
★特别提醒
(1)当电压表示数为电源电压时有两种推测:①是电压表所测范围电路断路;②是电压表所测范围之外的所有用电器都短路。
(2)当电压表示数为零时有两种推测:①是电压表所测范围电路短路;②电压表所测范围之外有断路的地方。
(3)常结合灯泡的亮灭来进一步判断:串联电路中两灯都不亮可能是某处断;串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短;并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断。
(4)有时题意与上述推测矛盾:电压表或电流表自身坏了或没接上时,示数为零。
【典例4-1】安全用电是保证人民生命财产安全的基本原则,如图所示的情景中,符合安全用电原则的是( )
A.电线杆上晾衣服 B.湿手触摸电器
C.电路中的灯泡与开关 D.大功率的用电器同时使用
【典例4-2】防范触电事故重要的是要有安全用电意识,要遵守安全用电原则。家庭电路中,发生触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的。如果你发现有人触电应立即采取的措施是 (选填“切断电源”或“用手拉开触电者”)。
跟踪训练1纯电动汽车节能环保,备受大众青睐。关于充电桩的安装与使用,下列做法符合安全用电要求的是( )
A.安装充电桩时没有连接地线
B.雷雨天气可正常使用充电桩充电
C.每个充电桩都安装空气开关
D.充电桩起火时迅速浇水扑灭
跟踪训练2“珍爱生命,安全用电”是我们每个公民日常生活中必备的安全意识。我们绝不能直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头,否则可能会因接触 (选填“火线”或“零线”)而造成触电事故;如果家用电器或线路着火, (选填“不可”或“可以”)直接泼水灭火。
【能力培优练】
1.关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.空气开关自动切断,一定是出现了短路
B.同时工作的用电器越多,总电阻越大
C.电器失火时,可以先用水灭火,再切断电源
D.三孔插座,有一孔接地线,目的是为了避免因用电器漏电而发生触电事故
2.在家庭电路中若发生以下三种情况:①灯座里的两个线头相碰;②开关里的两个线头相碰;③两孔插座中的两个线头相碰。其中会引起电路中空气开关跳闸的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
3.下列符合家庭电路中安全用电要求的是( )
A.按照电路接线顺序,输电线进户后应先接总开关
B.家庭电路中,各用电器在使用时应串联
C.保险丝应选择电阻率大、熔点低的合金材料制成
D.用试电笔辨别火线与零线时,手要接触笔尖
4.小天同学想在家里安装一盏照明灯,安装了如图所示的电路。当他闭合开关,发现电灯不亮,用试电笔分别测试插座的、两插孔时,试电笔的氖管都发光,则电路的( )
A.火线断路 B.零线断路
C.灯泡断路 D.灯泡短路
5.如图所示,是小明家新买的电火锅。下列关于电火锅的说法中正确的是( )
A.电火锅着火时应立即切断电源
B.电火锅的三脚插头可以插入两孔插座
C.可以用湿布擦拭正在工作的电火锅底座
D.接入电火锅时家里的空气开关跳闸,一定是电火锅发生短路
6.周末,小明一家在家进行电器整理,下列做法中存在安全隐患的是( )
A.爸爸用试电笔检测插座是否正常通电
B.妈妈关闭电源开关后,再用干抹布擦拭电视机屏幕
C.小明发现老旧台灯的电线外皮有破损,立即告知家长更换
D.奶奶将电烤箱、电暖器、微波炉同时插在同一个多功能插线板上使用
7.如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.在甲处安装灯泡,乙处安装开关符合安全用电原则
B.当电冰箱接入三孔插座后,其金属外壳与中性线相连
C.若A处断开,使用该插座的电冰箱能工作但有安全隐患
D.若电冰箱外壳漏电,图中所示的保险丝会熔断
8.安全用电意识是公民的基本素养。下列做法符合安全用电要求的是( )
A.导线绝缘皮破损后继续使用
B.将家用电器的金属外壳接地
C.电器起火时,立即泼水灭火
D.用湿手触摸电路开关
9.如图是小明家的部分家庭电路示意图,电能表上标有“220V10 (30)A”的字样,图中空气开关①②③的额定电流分别为20A、5A、5A,漏电保护器的漏电动作电流为30mA。炎炎夏日,他家正在工作的用电器的总功率是3100W,现在,小明又将图中的空调及灯泡接入电路正常工作,已知空调的额定功率为1kW,小灯泡的额定功率为60W,接着,小明想将标有“220V 0.8kW”的电吹风接入图中的三孔插座,下列关于此电路的判断正确的是( )
A.闭合电吹风的开关时,电路继续正常工作
B.闭合电吹风的开关时,图中的漏电保护器会迅速断开电路
C.闭合电吹风的开关时,图中干路上的空气开关会跳闸
D.闭合电吹风的开关时,图中三处的空气开关都会跳闸
10.如图为试电笔的构造示意图,试电笔是用来辨别火线和零线的,笔尖接触电线(或与电线连通的导体),如果氖管发光,表示接触的是 线;在使用试电笔时手一定 (选填“要”或“不要”)接触试电笔的笔尾金属体。
11.家庭电路中,电灯与插座都是 联的,若增加功率较大的电器,要安装供电的插座,在粗细相同的备用导线中,应选用 (选填“铁”或“铜”)芯导线,因为在通过相同电流时,相同时间内导线 (选填“电压”或“电阻”)小发热较少。
12.上海地区家庭电路的电压为 V,家用电热水壶与电视机是 (选填“串联”或“并联”)连接的,家庭电路中正在使用的台灯与控制它的开关之间是 (选填“串联”或“并联”)连接的,流经台灯的电流为200 (选填“A”或“mA”)。家用充电扫地机器人是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器,扫地时,它的电池相当于 (选填“电源”或“用电器”)。
13.电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示,当S、S1闭合时,L0正常发光,说明该支路 ;当S、S2闭合时,L0发光呈暗红色,说明该支路 。(选填“断路”“短路”或“正常”)
14.如图所示,某排插内部除了三孔插座外,还内置了一个USB接口,可以给其它电子产品充电;开关可以控制排插通、断电。请用笔画线代替导线将此电路图补充完整。
15.如图所示,小新家新买了一台洗衣机,请用笔画线代替导线,将洗衣机接入家庭电路中的导线补齐。
16.如图所示,请你按照安全用电的原则将控制灯泡的开关和螺口灯泡正确接入电路中。
【链接中考】
1.(2025·山东泰安·中考真题)同学们利用所学安全用电知识模拟安装家庭电路,下列说法不正确的是( )
A.电灯的开关连接在零线和灯泡之间
B.电能表安装在全户用电的总开关之前
C.安装三孔插座要“左零右火中间地”
D.用试电笔判断零线和火线时,手指要接触笔尾金属体
2.(2025·江苏南通·中考真题)如图为家庭电路的示意图,下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测量电功的仪表 B.空气开关能起到漏电保护作用
C.照明灯与它所在支路开关并联 D.三线插座的中间插孔连接零线
3.(2025·江西·中考真题)某同学刚把电热蚊香加热器的插头插入插座,家里空气开关立即“跳闸”。原因可能是插头内部发生了 故障,从而使干路中的 过大,导致空气开关自动切断电路。
4.(2025·山东日照·中考真题)某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座各孔,只有接触B、E两孔时氖管发光,说明这两个孔均接 (选填“火线”或“零线”)。用USB供电模块给一款标明电压为4V,容量为4000mA·h的手机电池充电,充满后电池储存的电能约为 J。
5.(2025·黑龙江大庆·中考真题)鱼缸的水泵需要连接在三孔插座上,鱼缸上方需要安装照明灯,请用笔画线代替导线,将三孔插座、开关和照明灯分别接入电路,开关只控制照明灯。
6.(2025·江苏南京·中考真题)如图,用笔画线表示导线,将三孔插座正确接入家庭电路。
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