内容正文:
第5讲 家庭电路
知识点01 家庭电路
(一)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、保护装置(熔断器)、插座、电灯(灯座)和开关等部分组成。
(二)各元件简介
(1)进户线:从户外输电线上引进,其中一根叫火线,另一根叫零线。火线与零线之间的电压正常值为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:用来测量用户在某一段时间内消耗电能的多少,通常装在家庭电路的干路上。外面供电线路接人家庭后,首先接到电能表上。
(3)总开关:常用闸刀开关或空气开关,用来控制整个家庭电路的通断。便于检测电路,更换电器设备,装在电能表之后。
(4)熔断器:也叫做保险盒,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(“空气开关”)来替代闸刀开关和熔断器。连接时应该串联在火线上,当电路中电流过大时,就会自动切断电路,起到保护电路的作用。
(5)插座:可给移动的用电器供电,插座应并联在电路中。插座一般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,注意开关一定要接在火线上,且与灯泡串联。
(三)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、弹簧、笔尾金属体等组成。
(3)使用方法:用手接触测电笔的金属笔卡(或笔尾金属体),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。
正确方法:手接触金属笔卡;笔尖金属体接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光
不正确方法:手未接触金属笔卡,笔尖金属体接触火线时氖管仍不会发光
(4)巧用测电笔
①用测电笔判断零线断开:正常情况下,测电笔接触火线时才能发光,如果用测电笔检测闭合开关后的电灯(电灯不发光)两端,均能发光,说明家庭电路中进户零线断开。
②用测电笔判断火线断开:如果用测电笔检测插座的双孔,均不能发光,说明家庭电路中与插座相连的火线断开。
【能力拓展】
①判断火线的方法:①使用测电笔测试,使氖管发光的是火线;②一般安装熔断器的是火线;③与开关相连接的是火线;④与灯口顶部的金属体相连的是火线;⑤在实际生活中,一般红色的导线是火线。当开关断开时,电路中不但没有电流通过,而且灯泡应与火线断开连接,防止人触及灯泡与火线构成通路,发生触电事故。
②家庭电路故障常见的三种情况:a.短路或家庭电路中总功率过大会导致保险丝被烧断,所有用电器都不能工作;b.火线断路或灯丝断了,断点与火线之间能使测电笔氖管发光,断点与零线之间不能使测电笔氖管发光;c.进户零线断了,用电器不能正常工作,但用测电笔检修电路,氖管仍能发光。
③使用测电笔时手一定要接触金属笔卡(或笔尾金属体),不然导线和大地之间就不能通过人体构成通路,测电笔就起不到作用。但切不可用手直接接触测电笔的笔尖金属体,否则有触电危险。
【即学即练1】请用笔画线表示导线,将图中带开关的电灯和三孔插座(三孔插座准备接大功率用电器需接保险丝)接入家庭电路中,要求开关断开时,三孔插座仍能提供电压。
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【即学即练2】如图甲所示是小科家客厅的部分电路。
(1)小科用测电笔分别测试电路中的C、D两点,能使测电笔氖管发光的是 点;
(2)小科闭合其中一个电灯的开关,熔断器的保险丝熔断,他用下列方法进行检测,如图所示,断开所有开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”(图乙),并联在熔断的保险丝A、B两端,然后只闭合S、S1, 发现白炽灯L发出暗红色的光(发光不正常) ;只闭合S、S2,发现白炽灯L正常发光,发生短路的电灯是 。
知识点02 熔断器和断路器
(一)熔断器
(1)结构:熔断器一般有封闭管式熔断器和敞开插入式熔断器两种。熔断器内有保险丝,封闭管式熔断器的保险丝被封闭在玻璃管内,插入式熔断器的保险丝装在盒盖上。
(2)连接:串联在火线上。
(3)保险丝
①作用:当电路中的电流过大时,保险丝会自动熔断,切断电路,起到保护电路的作用。
②材料:一般由熔点较低的金属合金制成。
③选择依据:保险丝有各种不同的规格,通常标有额定电流(正常工作电流)。选用保险丝应使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流。
(二)断路器
(1)作用:当流过断路器的电流超过额定电流时,断路器可以自动断开切断电路,从而起到保护电路的作用。
(2)连接:断路器一般串联在火线上。
(3)优点:断路器能手动复位,接通电路,也能手动切断电路。断路器因使用方便、安全而得到普及。
(三)家庭电路中电流过大的原因
(1)发生短路
短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。发生短路时,电路中的电阻很小,由公式可得在电压U=220伏不变时,电路中电流很大。造成家庭电路短路的三种情况:
①电线或用电器使用太久绝缘皮破损或老化,使火线和零线直接连通。
②接线时没有仔细查看造成短路。
③用电器两端的接线柱上有一根导线没接牢而脱落并和另一根导线连通,造成短路。
(2)用电器的总功率过大,造成家庭电路中用电器的总功率过大的情况:
①使用了大功率的用电器。如使用大功率的空调或大功率的电热水器等。
②使用的用电器过多。如炎热的夏季傍晚,某家庭中可能同时使用照明电器、做饭的电器、消暑降温的电器和娱乐休闲的电器等。
【能力拓展】①在家庭电路中切勿用铜丝或铁丝代替保险丝,因为铜丝或铁丝的熔点高,在电流过大时,一般不会熔断,从而极易发生事故。②电路发生故障时,有时会导致保险丝熔断,这时不要急于更换保险丝,首先应查清导致保险丝熔断的原因、排除故障后才能更换保险丝,再合上闸刀开关,恢复供电。
【即学即练3】断路器因方便、安全,被越来越广泛地使用。如图是断路器的工作原理,当电流过大时,它的工作顺序是( )
①簧锁装置脱开 ②触点断开
③电流过大,双层金属片发热过多 ④双层金属片弯曲,触动簧锁装置
A.①②③④ B.④②③① C.③④①② D.②④③①
【即学即练4】漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里必须安装如图所示的漏电保护器,漏电保护器主要由三部分组成:检测元件、中间放大环节、操作执行机构,其工作原理是将漏电保护器安装在线路中,一次线圈与电网的线路相连接,二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接,当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“+”,返回方向为“-”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销),由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行,当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体-大地-工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡,一次线圈中产生剩余电流。因此,便会感应二次线图,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。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,说明洞电保护器需要更换。
(1)如图乙,如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1-I2 I3(>/</=).
(2)如图甲,关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.站在地面上的人触及b线时(单线触电),脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用。
B.当用户家的电流超过一定值时,脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用。
C.当火线和零线间电压太高时,脱扣开关会自动断开,即有过压保护作用。
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用
知识点03 插座
(一)插座的分类
(1)两孔式插座:右孔连接火线,左孔连接零线。使用时只要把两脚插头插人插孔即可。
(2)三孔式插座:右孔连接火线、左孔连接零线、上孔连接接地线。与接地孔相对应的那个插头的插脚接用电器的金属外壳。
(二)大功率家用电器配置三脚插头的原因
如图所示,与三孔式插座对应的是三脚插头,两个脚接用电部分(如电冰箱、洗衣机中的电动机),另外那个与接地孔相对应的脚是跟用电器的外壳接通的。这样把三脚插头插在三孔式插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把用电器金属外壳与大地连接起来。如果内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能,致使火线与外壳接通,外壳就带了220伏的电压,人体接触外壳等于接触火线,就会发生触电事故。如果把外壳用导线接地,即使外壳带了电,电流会直接经接地线进人大地,人体接触外壳就没有危险了。
(三)连接家庭电路时在安全用电方面应注意的问题
(1)闸刀开关切勿倒装。正确的安装方法是将闸刀开关上端的静触头与进户线相连。如果闸刀开关倒置安装,在切断电源的时候,闸刀开关可能会因自身的重力作用自动合闸接通电路,造成触电或损坏线路的事故。
(2)控制电灯的开关要接在电灯和火线之间。在开关断开的时候,电灯各部分都脱离火线,人在触摸灯头等部位时,不会造成触电事故。
(3)螺丝口式灯座的螺旋套必须接在零线上,在正常情况下,零线与大地之间没有电压。在更换灯泡时,若人不慎触摸到灯泡的螺旋(与灯座螺旋套相连),也不会发生触电事故。
(4)插座,特别是接大功率用电器的插座,一般只在接人插座的火线上装一根保险丝。
【即学即练5】如图所示,墙壁上线盒内有三根电线,其中红色为火线、蓝色为零线、黄绿色为地线,现将三孔插座与三根电线连接,下图中接线情况正确的是( )
A. B. C. D.
【即学即练6】如图所示的装置是网站上所出售的一款在家庭电路中使用的定时插座,该插座具有当用电器充满电时自动切断电路的功能,该功能可以防止电池过充而被损,也可以按照我们所设定的时间给用电器供电。关于定时插座下列说法正确的是( )
A.定时插座上的多个插座是串联关系
B.插座上的定时开关应接在零线上
C.插座内只有火线和零线两根导线
D.正常情况下,该接线板上有2个插孔会使检测的测电笔氖管发光
知识点04 触电事故
(一)触电:指通过人体的电流达到一定值时对人体造成的伤害事故。
(二)安全电流
下表是一些通过人体的电流值和相应的人体反应。
电流(毫安)
人体的反应
0.1----0.2
对人体无害,可用于电疗治病
1
麻的感觉
10
有较强烈的麻、痛感觉,但可挣脱
30
感到剧痛,神经麻木,呼吸困难,有生命危险
100
短时间内心跳停止
(三)安全电压
人体是导体,不同人体的电阻是不同的,所以不同的人产生触电感觉的电压是不同的。一般情况下,36伏以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中,安全电压应在24伏甚至12伏以下。
(四)触电形式:常见的触电形式有低压触电和高压触电两种。
(1)低压触电(家庭电路触电)
我国家庭电路的电压是220伏,动力电路的电压是380伏。它们虽然是低压电,但是已远远超过了安全电压。家庭电路中的触电事故,大多数是人体直接或间接接触火线,有过大电流通过人体造成的。有单线触电和双线触电两种类型。
①单线触电:站在地上的人触到火线,则有电流由火线进入人体,流到大地,这时火线、人体、大地和供电设备形成闭合回路,造成触电事故。如图a所示。
②双线触电:站在绝缘体上的人若同时触及火线和零线,电流将由火线流人人体,再流回零线而形成回路,造成触电事故。如图b所示。
(2)高压触电
高压触电有两种形式:一类是高压电弧触电,当人体靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体和人体之间会发生放电现象,这时有电流通过人体,造成高压电弧触电(如图左)。另一类是跨步电压触电,高压输电线落在地面上,地面上与电线断头距离不同的各点间存在着电压,当人走近断头时,两脚位于离断头远近不同的位置上,因而两脚之间有了电压(跨步电压),这时有电流通过人体,造成跨步电压触电(如图右)。因此,为了安全,不要靠近高压带电体。
【即学即练7】如图所示,甲站在干燥的木桌上,一只手接触到火线;乙站在地上,一只手接触到零线;丙站在干燥的木桌上,一只手接触到火线,此时丁站在地面上,用手去拉丙。则( )
A.甲、乙都会触电 B.甲、丙都会触电
C.乙、丁都会触电 D.丙、丁都会触电
【即学即练8】分析下面两幅图片。
(1)图甲中,触电的原因是人体靠近 带电体产生电弧,与大地连通形成通路,造成触电。
(2)图乙中,触电的原因是站在大地上的人体接触火线,通过 使得 和大地连通形成通路,造成触电。
(3)根据图示,可知常见触电的实质是人体直接或间接与 连通,并通过大地或零线形成通路。总结出防止触电的措施是避免接触 或靠近高压线。
知识点05 安全用电常识
(一)安全用电原则:不接触低压带电体(安全电压的带电体除外),不靠近高压带电体。
(二)安全用电注意事项
(1)将插头插入插座时,手不要接触金属插脚。 (2)不要用湿的手触摸电器、插座和开关。
(3)防止电线的绝缘层老化或破损。 (4)不要在高压线旁钓鱼或放风筝。
(5)不要使插座超负荷。 (6)避免在浴室中使用电器。
(7)导线旁不要放发热物体。 (8)不要在电线上晾衣服。
(9)不要同时使用大量大功率用电器。
(三)触电的急救措施
(1)首先要切断电源(断开总开关),在无法切断电源的情况下,用绝缘的干木棍、竹竿等将电线挑开,使人体与带电体分离。如果贸然用手直接去拉触电者,不但不能救人,反而也会使自己触电。
(2)将人体与带电体分开后,进行现场抢救或拨打求救电话。
(3)如果用电时引发火灾,要先切断电源,绝不能向带电体泼水灭火。
【即学即练9】下列做法,符合安全用电原则的是( )
A.使用测电笔时手接触笔尾金属体
B.家庭电路中控制灯的开关应串联接在灯与零线之间
C.将用电器三脚插头最长脚折断后,插在两孔插座上使用
D.用电器失火时,先用灭火器灭火,等火小后,切断电源
【即学即练10】我国使用的照明电是交流电,频率是 Hz;电压是 V,小明在家看电视,突然家里的空气开关”跳闸”了,空气开关”跳闸”的原因可能是电路发生 故障,也可能是电路中接入的用电器 。
考法01 零线变火线的原因
在正常情况下,测电笔测量火线时氖管才会发光。如图所示,若电路正常,当S闭合时,只有a、b、插座右端氖管发光;
但如果进户线的零线cd断路(如图中所示位置),S闭合时,灯L亮,a、b、c氖管都会发光,这是因为此时c处也接在了火线上。因为c与测电笔、人体、大地组成串联电路,此时测电笔两端的电压几乎就等于220伏,所以氖管会发光。所以当进户线的零线断路时,只要有一个用电器的开关是闭合的,家里原先所有的零线都会变成火线,包括图中c处。
【典例1】在如图所示的家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作,闭合开关,灯泡不亮,保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,若电路中只有一处故障,则故障一定是( )
A.零线上的保险丝烧断 B.火线上的保险丝烧断
C.灯丝烧断 D.插头处短路
考法02 误认为只要接触火线一定会触电
“只要接触火线一定会触电”,这种说法是错误的。因为触电是要有一定强度的电流从人体通过,若没有电流从人体通过,即不能形成通路,人就不会触电。例如一个人站在绝缘体上(如干燥的木凳)并用一只手去接触火线,此时由于绝缘体不导电,不能构成通路,无法形成电流,所以并不会出现“触电”情况,但在一般情况下,要尽量减少接触火线的机会。
【典例2】2020年夏天,浙江某地再次发生景观水池漏电导致未成年人伤亡的事故,青少年学生居家生活必须时刻注意安全用电。以下用电做法安全的是( )
A.用湿毛巾擦“亮”着的电灯
B.发现有人触电立即切断电源
C.在家中无测电笔时可用圆珠笔替代
D.在高压线旁放飞无人机
课堂练习
1.有一种插线板,当开关断开时,指示灯不亮,插孔无法正常工作;当开关闭合时,如果指示灯损坏,插孔也能正常工作。下列各图中,既能满足控制要求,又符合安全用电原则的是( )
A. B. C. D.
2.“珍爱生命、注意安全”是人们在日常生活中必须具备的意识。关于安全用电,正确的做法是( )
A.发现有人触电时,应立即用手把他拉开
B.家里的断路器跳闸,应立即合上断路器恢复供电
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触金属笔卡
D.为了清洁卫生,应经常用湿抹布擦拭正在工作的台灯
3.一种测电笔的构造如图所示,下列说法正确的是( )
A.使用测电笔时手可以接触笔尖 B.使用测电笔时手不要接触笔卡
C.测电笔中的电阻可以用铁丝代替 D.当氖管发光时有微弱电流通过人体
4.小珂家原来各用电器都在正常工作,当她把手机充电器的插头插入插座时,家里所有的用电器都停止了工作,其原因可能是( )
A.这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路
B.插头与这个插座接触不良形成了断路
C.插头插入这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路
D.同时工作的用电器过多,导致干路上电流过大,空气开关跳闸
5.如图所示,小徐家的电路连接正确,各元件均正常,下列有关说法正确的是( )
A.洗衣机接入三孔插座后电灯与洗衣机串联
B.空调接入三孔插座能使空调的金属外壳接地
C.人接触B点或C点都可能引起触电
D.断开开关时A、B两点都能使测电笔氖管发光
6.小明晚上把台灯插头插入插座,当他闭合台灯开关时,室内其他电灯全部熄灭,检查发现保险丝熔断,造成这一故障的原因可能是( )
A.开关短路 B.插座短路 C.插头短路 D.灯座短路
7.台灯开关断开的情况下,室内电灯正常发光,当把台灯插头插入插座时,室内电灯全部熄灭,保险丝熔断,发生这一故障的原因可能是( )
A.台灯功率太大 B.台灯的灯座短路
C.该插座原已短路 D.台灯插头处有短路
8.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S1、S2,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,测电笔氖管都能发光
9.下列措施符合安全用电规范的是( )
A.一个插座上同时使用多个大功率
B.使用绝缘皮破损的导线
C.用湿布擦拭工作的台灯
D.电冰箱的金属外壳接地用电器
10.有以下几种做法:①用手同时接触一节干电池的两极;②用手去捡掉落在地上的高压线;③站在地上用手碰家里的火线;④站在干燥的木板上用两手同时分别接触家庭电路的火线和零线。其中会发生触电事故的做法是( )
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
11.如图所示,甲图中鸟A提示鸟B:“快飞,你会触电的!”鸟B说:“你为什么不会触电?”鸟A回答说:“ ”鸟B由于怕触电,飞到了图乙中的位置,此时鸟B将 (填“会触电”或“不会触电”)。
12.现代家庭电气化程度越来 火线保险丝越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,其电阻是44Ω,电路中还有额定电流为10A的保险丝。
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200 kΩ
5 kΩ
手与脚之间电阻
300 kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻
8 000 kΩ
10 kΩ
(1)保险丝是由 大、 低的铅锑合金组成的。
(2)只有用电器R接人电路时,通过保险丝的电流为多少?
(3)一个出汗的人,赤脚站在地上,由于不小心手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是多少?试分析保险丝会不会熔断。(上表电阻数据仅适用于此人)
13.有同学一提到电就害怕,使用测电笔也担心会触电。其实只要正确使用测电笔,就完全不用担心。测电笔结构如图。在使用测电笔时,当笔尖金属体接触到火线时,氖管立即发出桔红色的光,你知道为什么这时有电流通过人体,但人却没感觉呢?原来测电笔内都有一个阻值很大的电阻,使加在人体两端的电压远低于安全电压,以至通过人体的电流也远小于安全电流 10mA,那么人就没有感觉了。
(1)一般情况下,人体安全电压是 ;
(2)下列有关测电笔的安全使用,正确的有 ;
(3)现有一只测电笔,其中的电阻约为 878 KΩ,氖管的电阻忽略不计,假设人体的电阻为2000Ω,试计算通过人体的电流是否真的低于安全电流? (火线与大地之间的电压为家庭电路的电压。)
课后巩固
1.“珍爱生命、注意安全”是人们在日常生活中必须具备的意识。关于安全用电,正确的做法是( )
A.发现有人触电时,应立即用手把他拉开
B.家里的断路器跳闸,应立即合上断路器恢复供电
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触金属笔卡
D.为了清洁卫生,应经常用湿抹布擦拭正在工作的台灯
2.小明家里的电灯都正常发光,当他把电炉的插头插入插座的瞬间,室内电灯全部熄灭,保险丝熔断,发生这种现象的原因可能是( )
①电炉的功率太大 ②插座处原来有短路 ③电炉的电阻丝断了 ④电炉的插头处有短路
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
3.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是串联
B.电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地
C.若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关,甲处应装电灯,乙处应装开关
D.断开开关S时,站在地上的人接触A点或B点都不会触电
4.一位“魔术师”在铺有塑料地毯的舞台,上表演不怕电的“魔术”,他将一盏零线普通的白炽灯泡接到两导线头A、B之间,灯泡正常发光;随后将灯泡取下,“魔术师”两手分别抓住两导线头A、B,如图所示,其助手用测电笔分别测试A、B及“魔术师”的皮肤,发现测电笔的氖管都发光。对此表演合理解释是( )
A.如果“魔术师”此时光脚直接站在地上,也不会触电
B.“魔术师"的两手均戴有特制绝缘手套
C.在人、灯交替过程中,助手将零线断开了
D.在人、灯交替过程中,助手将火线断开了
5.如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲、乙、丙三个触点(可接通或断开)。使用过程中,当人站在地上,身体一部分接触到金属外壳时,最有可能造成触电事故的是三个触点处于( )
选项
触点甲
触点乙
触点丙
①
接通
接通
接通
②
断开
接通
断开
③
断开
断开
接通
④
接通
断开
断开
A.① B.② C.③ D.④
6.如图所示的家庭电路中,下列说法正确的是( )
A.使用试电笔辨别火线和零线时,要注意安全,手不能触碰试电笔任何金属部位
B.灯泡L1、L2同时熄灭,保险丝却完好,用试电笔检测插座的两孔,发现氖管均发光,说明插座短路
C.用灯泡L0取代保险丝接入电路,只闭合S1,若L0正常发光而L1不亮,说明电路正常
D.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路
7.刚刚参加科学兴趣小组的小明同学,在独立组装完一盏台灯后,将其接入电路中,闭合台灯开关时,发现台灯灯泡不亮,同时其他家用电器也停止了工作,经检验发现保险丝熔断,其原因可能是( )
A.台灯灯座的两个接线柱相碰 B.台灯灯丝断了
C.进户线的火线与零线原来就接在一起了 D.台灯开关处短路
8.暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都不停运转,导致电路火灾时有发生,火警电话不断,调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。
根据学过的科学知识回答下列问题。
(1)“超负荷”是指图 (填“①”或“②”)中所示情况。
(2)请你提出一条预防这种火灾发生应采取的措施: 。
9.电工师傅常用一只额定电压为220 V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闭合后,再分别闭合S1、S2、S3(每次只能闭合其中之一)时,可能出现以下三种情况,试判断以下电路情况(填“短路”“断路”或“正常”):
(1)L0不亮,说明该支路 。
(2)L0正常发光,说明该支路 。
(3)L0发光呈暗红色,说明该支路 。
10.电冰箱是常见的家用电器。
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用 相互吸引来增强它的密封性能。
(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据 的原理制成的。
(3)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示。细心观察可以发现,三脚插头中“1”与冰箱 连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
11.如图是小宇家的部分照明电路图。
(1)该电路中接错的元件是 (填写元件符号名称)。
(2)一天小宇发现灯L不亮了,而灯泡没坏。于是他闭合开关S,用测电笔分别测试a、b、……f各点,发现测试a、b、c三点时测电笔氖管发光,而测试d、e、f时不发光。这说明 两点间发生了 ,于是他很快修好了该电路。
(3)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,聪明的小宇立刻用测电笔进行测试,他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光,小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下,其原因可能是 。
12.断路器具有方便、安全的特点,家庭中常用它来代替闸刀开关和熔断器。
(1)断路器串联在 (选填“火线”或“零线”) 上。
(2)当电路中电流过大时,会出现如图中 (选填“A”或“B") 。
13.用电安全是大家需要关注的问题,现在很多家庭里都安装了漏电保护器。下面是小红家的漏电保护器的铭牌,根据铭牌信息回答下列问题。
(1)漏电保护器应该安装的进户线是 (填火线或零线)
(2)求电路正常工作时漏电保护装置的电阻。
(3)漏电保护装置将电路断路后不能自动恢复,需要人工还原,这样的设计的好处是
14.如图1为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,有两个加热档位。设计师最初设计的内部电路有如图2甲、乙两种接法,其中电热丝R1=60Ω,R2=44Ω。
(1)使用挂烫机时,要插入三孔插座,是为了将金属外壳与 相连。
(2)保险丝的选择原则是保险丝额定电流 电器中正常工作电流。
(3)已知熔断器里的保险丝允许通过的最大电流为8A,请通过计算说明设计师应该选择哪个电路。(请写出计算过程,计算结果保留一位小数)
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第5讲 家庭电路
知识点01 家庭电路
(一)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、保护装置(熔断器)、插座、电灯(灯座)和开关等部分组成。
(二)各元件简介
(1)进户线:从户外输电线上引进,其中一根叫火线,另一根叫零线。火线与零线之间的电压正常值为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:用来测量用户在某一段时间内消耗电能的多少,通常装在家庭电路的干路上。外面供电线路接人家庭后,首先接到电能表上。
(3)总开关:常用闸刀开关或空气开关,用来控制整个家庭电路的通断。便于检测电路,更换电器设备,装在电能表之后。
(4)熔断器:也叫做保险盒,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(“空气开关”)来替代闸刀开关和熔断器。连接时应该串联在火线上,当电路中电流过大时,就会自动切断电路,起到保护电路的作用。
(5)插座:可给移动的用电器供电,插座应并联在电路中。插座一般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,注意开关一定要接在火线上,且与灯泡串联。
(三)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、弹簧、笔尾金属体等组成。
(3)使用方法:用手接触测电笔的金属笔卡(或笔尾金属体),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。
正确方法:手接触金属笔卡;笔尖金属体接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光
不正确方法:手未接触金属笔卡,笔尖金属体接触火线时氖管仍不会发光
(4)巧用测电笔
①用测电笔判断零线断开:正常情况下,测电笔接触火线时才能发光,如果用测电笔检测闭合开关后的电灯(电灯不发光)两端,均能发光,说明家庭电路中进户零线断开。
②用测电笔判断火线断开:如果用测电笔检测插座的双孔,均不能发光,说明家庭电路中与插座相连的火线断开。
【能力拓展】
①判断火线的方法:①使用测电笔测试,使氖管发光的是火线;②一般安装熔断器的是火线;③与开关相连接的是火线;④与灯口顶部的金属体相连的是火线;⑤在实际生活中,一般红色的导线是火线。当开关断开时,电路中不但没有电流通过,而且灯泡应与火线断开连接,防止人触及灯泡与火线构成通路,发生触电事故。
②家庭电路故障常见的三种情况:a.短路或家庭电路中总功率过大会导致保险丝被烧断,所有用电器都不能工作;b.火线断路或灯丝断了,断点与火线之间能使测电笔氖管发光,断点与零线之间不能使测电笔氖管发光;c.进户零线断了,用电器不能正常工作,但用测电笔检修电路,氖管仍能发光。
③使用测电笔时手一定要接触金属笔卡(或笔尾金属体),不然导线和大地之间就不能通过人体构成通路,测电笔就起不到作用。但切不可用手直接接触测电笔的笔尖金属体,否则有触电危险。
【即学即练1】请用笔画线表示导线,将图中带开关的电灯和三孔插座(三孔插座准备接大功率用电器需接保险丝)接入家庭电路中,要求开关断开时,三孔插座仍能提供电压。
【答案】开关控制电灯,开关一端接火线,一端接螺口电灯的顶端金属点,螺口电灯的螺旋套再接零线;
保险丝一端接火线,一端接插座的右端,插座左端接零线,插座的上端接地线,如下图所示:
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/1/7 15:59:55;用户:校本题库服务;邮箱:minyou@qq.com;学号:60653477
【即学即练2】如图甲所示是小科家客厅的部分电路。
(1)小科用测电笔分别测试电路中的C、D两点,能使测电笔氖管发光的是 点;
(2)小科闭合其中一个电灯的开关,熔断器的保险丝熔断,他用下列方法进行检测,如图所示,断开所有开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”(图乙),并联在熔断的保险丝A、B两端,然后只闭合S、S1, 发现白炽灯L发出暗红色的光(发光不正常) ;只闭合S、S2,发现白炽灯L正常发光,发生短路的电灯是 。
【答案】(1)D (2)L2
【解析】(1)测电笔接触火线或与火线连通的部位氖管发光,接触零线或与零线连通的部位氖管不发光。
(2)在串联电路中,总电压等于各处电压之和;灯泡的亮度与它两端的电压有关,即电压越多,它的亮度越大,据此分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,D点与火线相连,而C点与零线相连,则测电笔氖管发光的是D点。
(2)只闭合S、S1, 灯泡L与L1串联,发现白炽灯L发出暗红色的光,说明它两端的电压小于额定电压。根据串联电路的分压规律可知,灯泡L1是正常的。只闭合S和S2时,灯泡L与L2串联,此时白炽灯L正常发光,说明灯泡L2两端没有电压,则发生短路的电灯是L2。
知识点02 熔断器和断路器
(一)熔断器
(1)结构:熔断器一般有封闭管式熔断器和敞开插入式熔断器两种。熔断器内有保险丝,封闭管式熔断器的保险丝被封闭在玻璃管内,插入式熔断器的保险丝装在盒盖上。
(2)连接:串联在火线上。
(3)保险丝
①作用:当电路中的电流过大时,保险丝会自动熔断,切断电路,起到保护电路的作用。
②材料:一般由熔点较低的金属合金制成。
③选择依据:保险丝有各种不同的规格,通常标有额定电流(正常工作电流)。选用保险丝应使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流。
(二)断路器
(1)作用:当流过断路器的电流超过额定电流时,断路器可以自动断开切断电路,从而起到保护电路的作用。
(2)连接:断路器一般串联在火线上。
(3)优点:断路器能手动复位,接通电路,也能手动切断电路。断路器因使用方便、安全而得到普及。
(三)家庭电路中电流过大的原因
(1)发生短路
短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。发生短路时,电路中的电阻很小,由公式可得在电压U=220伏不变时,电路中电流很大。造成家庭电路短路的三种情况:
①电线或用电器使用太久绝缘皮破损或老化,使火线和零线直接连通。
②接线时没有仔细查看造成短路。
③用电器两端的接线柱上有一根导线没接牢而脱落并和另一根导线连通,造成短路。
(2)用电器的总功率过大,造成家庭电路中用电器的总功率过大的情况:
①使用了大功率的用电器。如使用大功率的空调或大功率的电热水器等。
②使用的用电器过多。如炎热的夏季傍晚,某家庭中可能同时使用照明电器、做饭的电器、消暑降温的电器和娱乐休闲的电器等。
【能力拓展】①在家庭电路中切勿用铜丝或铁丝代替保险丝,因为铜丝或铁丝的熔点高,在电流过大时,一般不会熔断,从而极易发生事故。②电路发生故障时,有时会导致保险丝熔断,这时不要急于更换保险丝,首先应查清导致保险丝熔断的原因、排除故障后才能更换保险丝,再合上闸刀开关,恢复供电。
【即学即练3】断路器因方便、安全,被越来越广泛地使用。如图是断路器的工作原理,当电流过大时,它的工作顺序是( )
①簧锁装置脱开 ②触点断开
③电流过大,双层金属片发热过多 ④双层金属片弯曲,触动簧锁装置
A.①②③④ B.④②③① C.③④①② D.②④③①
【答案】C
【解析】根据图片分析断路器的结构和工作过程,然后对各个环节进行排序。
根据图片可知,当电流过大时,断路器的工作过程如下:
③电流过大,双层金属片发热过多;④双层金属片弯曲,触动簧锁装置;①簧锁装置脱开;②触点断开。即正确顺序为③④①②。
【即学即练4】漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里必须安装如图所示的漏电保护器,漏电保护器主要由三部分组成:检测元件、中间放大环节、操作执行机构,其工作原理是将漏电保护器安装在线路中,一次线圈与电网的线路相连接,二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接,当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“+”,返回方向为“-”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销),由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行,当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体-大地-工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡,一次线圈中产生剩余电流。因此,便会感应二次线图,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。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,说明洞电保护器需要更换。
(1)如图乙,如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1-I2 I3(>/</=).
(2)如图甲,关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.站在地面上的人触及b线时(单线触电),脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用。
B.当用户家的电流超过一定值时,脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用。
C.当火线和零线间电压太高时,脱扣开关会自动断开,即有过压保护作用。
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用
【答案】(1)= (2)A
【解析】(1)根据乙图可知,当电路发生漏电时,相当于人体和用电器并联,I1为干路电流,I2和I3为支路电流。根据并联电路的电流规律可知:I1=I2+I3,据此分析计算即可;
(2)漏电保护器启动的关键是通过火线的电流和零线的电流不相等,据此分析判断。
【解答】(1)根据公式I1=I2+I3可知,如果电路中发生漏电,漏电电流为I3。则I1-I2=I3。
(2)A.站在地面上的人触及b线时(单线触电),火线电流增大,而零线电流不变,二者出现电流差,则脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用,故A正确;
B.当用户家的电流超过一定值时,通过火线和零线的电流始终相等,没有电流差,则脱扣开关不会跳闸,故B错误;
C.当火线和零线间电压太高时,通过火线和零线的电流始终相等,没有电流差,则脱扣开关不会跳闸,故C错误;
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电),通过火线和零线的电流始终相等,没有电流差,则脱扣开关不会跳闸,故D错误。
知识点03 插座
(一)插座的分类
(1)两孔式插座:右孔连接火线,左孔连接零线。使用时只要把两脚插头插人插孔即可。
(2)三孔式插座:右孔连接火线、左孔连接零线、上孔连接接地线。与接地孔相对应的那个插头的插脚接用电器的金属外壳。
(二)大功率家用电器配置三脚插头的原因
如图所示,与三孔式插座对应的是三脚插头,两个脚接用电部分(如电冰箱、洗衣机中的电动机),另外那个与接地孔相对应的脚是跟用电器的外壳接通的。这样把三脚插头插在三孔式插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把用电器金属外壳与大地连接起来。如果内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能,致使火线与外壳接通,外壳就带了220伏的电压,人体接触外壳等于接触火线,就会发生触电事故。如果把外壳用导线接地,即使外壳带了电,电流会直接经接地线进人大地,人体接触外壳就没有危险了。
(三)连接家庭电路时在安全用电方面应注意的问题
(1)闸刀开关切勿倒装。正确的安装方法是将闸刀开关上端的静触头与进户线相连。如果闸刀开关倒置安装,在切断电源的时候,闸刀开关可能会因自身的重力作用自动合闸接通电路,造成触电或损坏线路的事故。
(2)控制电灯的开关要接在电灯和火线之间。在开关断开的时候,电灯各部分都脱离火线,人在触摸灯头等部位时,不会造成触电事故。
(3)螺丝口式灯座的螺旋套必须接在零线上,在正常情况下,零线与大地之间没有电压。在更换灯泡时,若人不慎触摸到灯泡的螺旋(与灯座螺旋套相连),也不会发生触电事故。
(4)插座,特别是接大功率用电器的插座,一般只在接人插座的火线上装一根保险丝。
【即学即练5】如图所示,墙壁上线盒内有三根电线,其中红色为火线、蓝色为零线、黄绿色为地线,现将三孔插座与三根电线连接,下图中接线情况正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】三孔插座接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线.
【解答】上孔接地线,为黄绿色;左孔接零线,为蓝色;右孔接火线.为红色。
【即学即练6】如图所示的装置是网站上所出售的一款在家庭电路中使用的定时插座,该插座具有当用电器充满电时自动切断电路的功能,该功能可以防止电池过充而被损,也可以按照我们所设定的时间给用电器供电。关于定时插座下列说法正确的是( )
A.定时插座上的多个插座是串联关系
B.插座上的定时开关应接在零线上
C.插座内只有火线和零线两根导线
D.正常情况下,该接线板上有2个插孔会使检测的测电笔氖管发光
【答案】D
【解析】(1)如果用电器相互影响,那么它们串联;否则,它们并联;
(2)在家庭电路中,为了用电安全,开关应该接在火线上;
(3)三孔插座接线:左零右火中间地;
(4)测电笔接触火线或与火线连通的部分会发光。
【解答】A.定时插座上的多个插座单独工作,互不影响,是并联关系,故A错误;
B.为了用电安全,插座上的定时开关应接在火线上,故B错误;
C.根据三孔插座的接线可知,插座内有火线、零线和地线三根导线,故C错误;
D.插座上有两组插口,一组两个孔,另一组三个孔,每组中都会有一个火线插口,因此正常情况下,该接线板上有2个插孔会使检测的测电笔氖管发光,故D正确。
知识点04 触电事故
(一)触电:指通过人体的电流达到一定值时对人体造成的伤害事故。
(二)安全电流
下表是一些通过人体的电流值和相应的人体反应。
电流(毫安)
人体的反应
0.1----0.2
对人体无害,可用于电疗治病
1
麻的感觉
10
有较强烈的麻、痛感觉,但可挣脱
30
感到剧痛,神经麻木,呼吸困难,有生命危险
100
短时间内心跳停止
(三)安全电压
人体是导体,不同人体的电阻是不同的,所以不同的人产生触电感觉的电压是不同的。一般情况下,36伏以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中,安全电压应在24伏甚至12伏以下。
(四)触电形式:常见的触电形式有低压触电和高压触电两种。
(1)低压触电(家庭电路触电)
我国家庭电路的电压是220伏,动力电路的电压是380伏。它们虽然是低压电,但是已远远超过了安全电压。家庭电路中的触电事故,大多数是人体直接或间接接触火线,有过大电流通过人体造成的。有单线触电和双线触电两种类型。
①单线触电:站在地上的人触到火线,则有电流由火线进入人体,流到大地,这时火线、人体、大地和供电设备形成闭合回路,造成触电事故。如图a所示。
②双线触电:站在绝缘体上的人若同时触及火线和零线,电流将由火线流人人体,再流回零线而形成回路,造成触电事故。如图b所示。
(2)高压触电
高压触电有两种形式:一类是高压电弧触电,当人体靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体和人体之间会发生放电现象,这时有电流通过人体,造成高压电弧触电(如图左)。另一类是跨步电压触电,高压输电线落在地面上,地面上与电线断头距离不同的各点间存在着电压,当人走近断头时,两脚位于离断头远近不同的位置上,因而两脚之间有了电压(跨步电压),这时有电流通过人体,造成跨步电压触电(如图右)。因此,为了安全,不要靠近高压带电体。
【即学即练7】如图所示,甲站在干燥的木桌上,一只手接触到火线;乙站在地上,一只手接触到零线;丙站在干燥的木桌上,一只手接触到火线,此时丁站在地面上,用手去拉丙。则( )
A.甲、乙都会触电 B.甲、丙都会触电
C.乙、丁都会触电 D.丙、丁都会触电
【答案】D
【解析】触电满足的条件:①接触带电体;②形成通路,据此分析判断。
甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线,只与火线接触而没有形成通路,不会触电。
乙站在地上一只手接触到零线,没有接触带电体,不会触电。
丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线,丁站在地面上用手去拉丙,二者既接触带电体又与大地形成通路,则会触电。故D正确,而A、B、C错误。
【即学即练8】分析下面两幅图片。
(1)图甲中,触电的原因是人体靠近 带电体产生电弧,与大地连通形成通路,造成触电。
(2)图乙中,触电的原因是站在大地上的人体接触火线,通过 使得 和大地连通形成通路,造成触电。
(3)根据图示,可知常见触电的实质是人体直接或间接与 连通,并通过大地或零线形成通路。总结出防止触电的措施是避免接触 或靠近高压线。
【答案】(1)高压(2)人体;火线(3)火线;火线
【解析】(1)根据高压电弧触电的定义解答;
(2)触电的发生条件:①接触带电体;②形成通路,有电流经过,据此分析解答。
(3)根据触电的本质和安全用电的原则解答。
【解答】(1)图甲中,触电的原因是人体靠近高压带电体产生电弧,与大地连通形成通路,造成触电。
(2)图乙中,触电原因是站在大地上的人体接触火线,通过人体使得火线和大地连通形成通路,造成触电。
(3)根据图示,可知常见触电的实质是人体直接或间接与火线连通,并通过大地或零线形成通路。总结出防止触电的措施是避免接触火线或靠近高压线。
知识点05 安全用电常识
(一)安全用电原则:不接触低压带电体(安全电压的带电体除外),不靠近高压带电体。
(二)安全用电注意事项
(1)将插头插入插座时,手不要接触金属插脚。 (2)不要用湿的手触摸电器、插座和开关。
(3)防止电线的绝缘层老化或破损。 (4)不要在高压线旁钓鱼或放风筝。
(5)不要使插座超负荷。 (6)避免在浴室中使用电器。
(7)导线旁不要放发热物体。 (8)不要在电线上晾衣服。
(9)不要同时使用大量大功率用电器。
(三)触电的急救措施
(1)首先要切断电源(断开总开关),在无法切断电源的情况下,用绝缘的干木棍、竹竿等将电线挑开,使人体与带电体分离。如果贸然用手直接去拉触电者,不但不能救人,反而也会使自己触电。
(2)将人体与带电体分开后,进行现场抢救或拨打求救电话。
(3)如果用电时引发火灾,要先切断电源,绝不能向带电体泼水灭火。
【即学即练9】下列做法,符合安全用电原则的是( )
A.使用测电笔时手接触笔尾金属体
B.家庭电路中控制灯的开关应串联接在灯与零线之间
C.将用电器三脚插头最长脚折断后,插在两孔插座上使用
D.用电器失火时,先用灭火器灭火,等火小后,切断电源
【答案】A
【解析】A.使用测电笔时手接触笔尾金属体,这样才能形成通路,从而使氖管发光,故A正确;
B.家庭电路中控制灯的开关应串联接在灯与火线之间,故B错误;
C.将用电器三脚插头最长脚折断后,插在两孔插座上使用,这时用电器的外壳就不能与地线相连,就不能保证用电时的安全,故C错误;
D.用电器失火时,先切断电源,再进行灭火,故D错误。
【即学即练10】我国使用的照明电是交流电,频率是 Hz;电压是 V,小明在家看电视,突然家里的空气开关”跳闸”了,空气开关”跳闸”的原因可能是电路发生 故障,也可能是电路中接入的用电器 。
【答案】50;220;短路;总功率过多
【解析】(1)我国使用的照明电是交流电,频率是50Hz;电压是220V。
(2)小明在家看电视,突然家里的空气开关“跳闸”了,空气开关“跳闸”的原因可能是电路发生短路故障,也可能是电路中接入的用电器总功率过多。
考法01 零线变火线的原因
在正常情况下,测电笔测量火线时氖管才会发光。如图所示,若电路正常,当S闭合时,只有a、b、插座右端氖管发光;
但如果进户线的零线cd断路(如图中所示位置),S闭合时,灯L亮,a、b、c氖管都会发光,这是因为此时c处也接在了火线上。因为c与测电笔、人体、大地组成串联电路,此时测电笔两端的电压几乎就等于220伏,所以氖管会发光。所以当进户线的零线断路时,只要有一个用电器的开关是闭合的,家里原先所有的零线都会变成火线,包括图中c处。
【典例1】在如图所示的家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作,闭合开关,灯泡不亮,保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,若电路中只有一处故障,则故障一定是( )
A.零线上的保险丝烧断 B.火线上的保险丝烧断
C.灯丝烧断 D.插头处短路
【答案】A
【解析】对各个选项中的故障进行分析,确定可能出现的现象,然后与题目进行比较即可。
A.零线上的保险丝烧断时,所有的支路都与零线断开。闭合开关后,灯泡只与火线相连,没有与零线相连,因此不会发光。将电视插入插座后,电视只与火线相连,没有与零线相连,所以不会工作。左边的插孔连接零线,测电笔应该不发光,此时它通过灯泡与火线相连,于是测电笔发光,故A符合题意;
B.火线上的保险丝烧断后,所有的支路都与火线断开,此时测电笔接触插孔时不会发光,故B不合题意;
C.灯丝烧断时,只会造成灯泡不发光,不会使电视不工作,故C不合题意;
D.插头处短路时,火线上的保险丝也会烧断,故D不合题意。
考法02 误认为只要接触火线一定会触电
“只要接触火线一定会触电”,这种说法是错误的。因为触电是要有一定强度的电流从人体通过,若没有电流从人体通过,即不能形成通路,人就不会触电。例如一个人站在绝缘体上(如干燥的木凳)并用一只手去接触火线,此时由于绝缘体不导电,不能构成通路,无法形成电流,所以并不会出现“触电”情况,但在一般情况下,要尽量减少接触火线的机会。
【典例2】2020年夏天,浙江某地再次发生景观水池漏电导致未成年人伤亡的事故,青少年学生居家生活必须时刻注意安全用电。以下用电做法安全的是( )
A.用湿毛巾擦“亮”着的电灯
B.发现有人触电立即切断电源
C.在家中无测电笔时可用圆珠笔替代
D.在高压线旁放飞无人机
【答案】B
【解析】A. 用湿毛巾擦“亮”着的电灯时,很容易发生触电事故,故A错误;
B.发现有人触电立即切断电源,减小对人体的伤害,故B正确;
C.在家中无测电笔时,绝对不能用圆珠笔代替,一来它不能测试是否有电,而来可能引起触电,故C错误;
D.在高压线旁放飞无人机,二者之间很可能发生高压放电,从而损耗无人机,故D错误。
课堂练习
1.有一种插线板,当开关断开时,指示灯不亮,插孔无法正常工作;当开关闭合时,如果指示灯损坏,插孔也能正常工作。下列各图中,既能满足控制要求,又符合安全用电原则的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】①用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;
②在并联电路中,干路开关控制所有用电器;支路开关只能控制它所在支路上的用电器;
③控制用电器的开关必须接在火线上,据此分析解答。
【解答】(1)当开关闭合时,指示灯损坏,插孔正常工作,则指示灯和插孔为并联;
(2)开关断开时,指示灯和插孔都不工作,则开关在干路上;
(3)火线必须接在灯泡尾部,零线接在螺旋套上;
(4)两孔插座接线时,左孔为零线,右孔为火线,如下图所示:
2.“珍爱生命、注意安全”是人们在日常生活中必须具备的意识。关于安全用电,正确的做法是( )
A.发现有人触电时,应立即用手把他拉开
B.家里的断路器跳闸,应立即合上断路器恢复供电
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触金属笔卡
D.为了清洁卫生,应经常用湿抹布擦拭正在工作的台灯
【答案】C
【解析】A.发现有人触电时,应立即切断电源,再用手把他拉开,故A错误;
B.家里的断路器跳闸,应立即排查故障,等故障排除后再合上断路器恢复供电,故B错误;
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触金属笔卡,故C正确;
D.用湿抹布擦拭台灯时,应该断开台灯的开关,故D错误。
3.一种测电笔的构造如图所示,下列说法正确的是( )
A.使用测电笔时手可以接触笔尖 B.使用测电笔时手不要接触笔卡
C.测电笔中的电阻可以用铁丝代替 D.当氖管发光时有微弱电流通过人体
【答案】D
【解析】A.使用测电笔时,笔尖直接与火线接触,接触笔尖相当于直接接触火线,可能发生触电事故,故A错误;
B.使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,即必须接触笔卡,故B错误;
C.测电笔中的电阻阻值非常大,不能用一般的铁丝代替,故C错误;
D.当氖管发光时,电流通过测电笔和人体,然后流入大地,故D正确。
4.小珂家原来各用电器都在正常工作,当她把手机充电器的插头插入插座时,家里所有的用电器都停止了工作,其原因可能是( )
A.这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路
B.插头与这个插座接触不良形成了断路
C.插头插入这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路
D.同时工作的用电器过多,导致干路上电流过大,空气开关跳闸
【答案】C
【解析】家里的所有用电器都停止了工作,应该是保险丝熔断了,原因可能是:发生短路或插入用电器的总功率过大,据此判断即可。
A.如果这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路,那么不会等到插入充电器时才熔断保险丝,故A不合题意;
B.如果插头与这个插座接触不良形成了断路, 那么应该只有这个充电器不能工作,其它用电器应该能正常工作,故B不合题意;
C.插头插入这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路,造成电流太大,熔断保险丝切断电路,导致所有用电器停止工作,故C符合题意;
D.手机充电器的功率很小,不可能是同时工作的用电器过多,导致干路上电流过大,空气开关跳闸,故D不合题意。
5.如图所示,小徐家的电路连接正确,各元件均正常,下列有关说法正确的是( )
A.洗衣机接入三孔插座后电灯与洗衣机串联
B.空调接入三孔插座能使空调的金属外壳接地
C.人接触B点或C点都可能引起触电
D.断开开关时A、B两点都能使测电笔氖管发光
【答案】B
【解析】A.根据图片可知,洗衣机接入插座后,与灯泡并联,故A错误;
B.空调接入三孔插座后,能使金属外壳接地,故B正确;
C.当人接触B点时,人与灯泡为并联。由于二者都有电阻,因此都有电流经过,因此人会触电。当人接触C点时,人与导线并联,由于导线电阻很小,那么将人短路,此时不会触电,故C错误;
D.断开开关时,A点与火线相连,因此测电笔发光;B点与火线断开,因此测电笔不发光,故D错误。
6.小明晚上把台灯插头插入插座,当他闭合台灯开关时,室内其他电灯全部熄灭,检查发现保险丝熔断,造成这一故障的原因可能是( )
A.开关短路 B.插座短路 C.插头短路 D.灯座短路
【答案】D
【解析】(1)保险丝熔断是由于家庭电路中电流过大引起的,分两种情况:①家庭电路总功率过大;②短路,据此判断即可。
A.如果开关短路,只是不能控制电路的通断,不会对电流产生影响,故A不合题意;
B.如果插座短路,不会等到插入台灯时才熔断保险丝,故B不合题意;
C.如果插头短路,不需要闭合台灯开关就可以熔断保险丝,故C不合题意;
D.如果灯座短路,当闭合开关时,整个电路零线和火线相连,电流太大熔断保险丝,故D符合题意。
7.台灯开关断开的情况下,室内电灯正常发光,当把台灯插头插入插座时,室内电灯全部熄灭,保险丝熔断,发生这一故障的原因可能是( )
A.台灯功率太大 B.台灯的灯座短路
C.该插座原已短路 D.台灯插头处有短路
【答案】D
【解析】家庭电路保险丝熔断,都是由于总电流过大引起的,而原因主要有:①总功率过大;②短路,据此分析判断。
【解答】台灯的功率只有几十瓦,不会造成整个电路的总功率过大,故A错误;
如果台灯的灯座短路,在没有闭合台灯开关的情况下,对电路没有影响,故B错误;
如果该插座短路,那么不需要插入台灯时保险丝熔断,故C错误;
如果台灯插头处短路,那么一旦插入插座,会造成整个电路短路,故D正确。
8.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S1、S2,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,测电笔氖管都能发光
【答案】B
【解析】用电器首尾相连为串联,用电器并排连接为并联;灯泡不亮,可能被短路,也可能发生断路,根据图片判断;测电笔接触火线氖管发光,接触零线时氖管不发光,据此分析判断。
A.根据图片可知,灯泡甲和乙并排连接在火线和零线之间,二者为并联,故A错误;
B.在家庭电路中,开关与用电器一样,都应该并联在电路中,而插座丙与灯泡乙串联,故B正确;
C.闭合开关S2后,由于插座丙与乙串联,此时电路是断开的,所以乙不发光,故C错误;
D.插座丙的左孔与火线相连,右孔与零线相连,则测电笔接触右孔时不会发光,故D错误。
9.下列措施符合安全用电规范的是( )
A.一个插座上同时使用多个大功率
B.使用绝缘皮破损的导线
C.用湿布擦拭工作的台灯
D.电冰箱的金属外壳接地用电器
【答案】D
【解析】安全用电的原则: 不接触低压带电体, 不靠近高压带电体。根据用电的安全规范进行分析解答。
A.一个插座上同时使用多个大功率,,会使总电流过大,错误。
B.使用绝缘皮破损的导线,不符合安全用电,错误。
C.用湿布擦拭工作的台灯,容易触电,不符合安全用电,错误。
D.电冰箱的金属外壳接地用电器,符合安全用电,正确。
10.有以下几种做法:①用手同时接触一节干电池的两极;②用手去捡掉落在地上的高压线;③站在地上用手碰家里的火线;④站在干燥的木板上用两手同时分别接触家庭电路的火线和零线。其中会发生触电事故的做法是( )
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
【答案】D
【解析】触电的条件:①接触火线或与火线连通的位置;②形成通路,有电流经过,据此分析判断。
【解答】①用手同时接触一节干电池的两极,由于电池电压远远低于36V,所以非常安全,不会触电;
②用手去捡掉落在地上的高压线,即与火线接触,又与大地相连,会发生触电;
③站在地上用手碰家里的火线,即与火线接触,又与大地相连,会发生触电;
④站在干燥的木板上用两手同时分别接触家庭电路的火线和零线,此时会发生触电。
故D正确,而A、B、C错误。
11.如图所示,甲图中鸟A提示鸟B:“快飞,你会触电的!”鸟B说:“你为什么不会触电?”鸟A回答说:“ ”鸟B由于怕触电,飞到了图乙中的位置,此时鸟B将 (填“会触电”或“不会触电”)。
【答案】我的两个爪子之间的电压很小;会触电
【解析】触电的发生条件:①接触带电体;②形成通路,有电流经过,据此分析判断。
(1)鸟A与它两脚之间的导线并联,由于导线的电阻非常小,因此会将鸟A短路,从而导致两个爪子之间的电压很小,于是它不会触电;
(2)鸟B双脚踩在开关两侧,此时它与灯泡串联。由于此时它两端的电压较大,且有电流经过,所以它仍然会触电。
12.现代家庭电气化程度越来 火线保险丝越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,其电阻是44Ω,电路中还有额定电流为10A的保险丝。
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200 kΩ
5 kΩ
手与脚之间电阻
300 kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻
8 000 kΩ
10 kΩ
(1)保险丝是由 大、 低的铅锑合金组成的。
(2)只有用电器R接人电路时,通过保险丝的电流为多少?
(3)一个出汗的人,赤脚站在地上,由于不小心手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是多少?试分析保险丝会不会熔断。(上表电阻数据仅适用于此人)
【答案】(1)电阻率;熔点
(2)I= =5 A。
(3)I人= =0.025 A,
I总=5 A+0.025 A=5.025 A,
5.025 A<10 A,人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流,因此,保险丝不会熔断。
【解析】(1)根据保险丝的材料和特点解答。
(2)根据欧姆定律计算;
(3)根据表格确定出汗时手和脚之间的电阻,然后根据 计算出通过人体的电流,接下来根据并联电路特点I总=I人+I计算出总电流,最后与保险丝的额定电流比较,分析保险丝是否熔断即可。
13.有同学一提到电就害怕,使用测电笔也担心会触电。其实只要正确使用测电笔,就完全不用担心。测电笔结构如图。在使用测电笔时,当笔尖金属体接触到火线时,氖管立即发出桔红色的光,你知道为什么这时有电流通过人体,但人却没感觉呢?原来测电笔内都有一个阻值很大的电阻,使加在人体两端的电压远低于安全电压,以至通过人体的电流也远小于安全电流 10mA,那么人就没有感觉了。
(1)一般情况下,人体安全电压是 ;
(2)下列有关测电笔的安全使用,正确的有 ;
(3)现有一只测电笔,其中的电阻约为 878 KΩ,氖管的电阻忽略不计,假设人体的电阻为2000Ω,试计算通过人体的电流是否真的低于安全电流? (火线与大地之间的电压为家庭电路的电压。)
【答案】(1)不大于36V
(2)AC
(3) 电路的总电阻为:R总=R笔+R人=878kΩ+2kΩ=879kΩ=8.79×105Ω;
通过人体的电流为:
。
【解析】(1)对人体的安全电压是不高于36V;
(2)使用测电笔时,尾部的金属体一定要与人体接触;
(3)首先根据R总=R笔+R人计算出总电阻,然后根据计算通过人体的电流,最后与安全电流比较大小即可。
【解答】(1)般情况下,人体安全电压是不大于36V;
(2)使用测电笔时,尾部的金属体一定要与人体接触,故选AC;
课后巩固
1.“珍爱生命、注意安全”是人们在日常生活中必须具备的意识。关于安全用电,正确的做法是( )
A.发现有人触电时,应立即用手把他拉开
B.家里的断路器跳闸,应立即合上断路器恢复供电
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触金属笔卡
D.为了清洁卫生,应经常用湿抹布擦拭正在工作的台灯
【答案】C
【解析】A.发现有人触电时,应立即切断电源,再用手把他拉开,故A错误;
B.家里的断路器跳闸,应立即排查故障,等故障排除后再合上断路器恢复供电,故B错误;
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触金属笔卡,故C正确;
D.用湿抹布擦拭台灯时,应该断开台灯的开关,故D错误。
2.小明家里的电灯都正常发光,当他把电炉的插头插入插座的瞬间,室内电灯全部熄灭,保险丝熔断,发生这种现象的原因可能是( )
①电炉的功率太大 ②插座处原来有短路 ③电炉的电阻丝断了 ④电炉的插头处有短路
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
【答案】B
【解析】家庭电路电流过大的原因:①用电器的总功率过大;②发生短路,根据题目描述分析判断。
①电炉的的功率比较大,接入电炉后可能会造成总功率过大而烧断保险丝,故①符合题意;
②如果插座处原来就有短路,那么不会等到插入电炉后保险丝才熔断,故②不合题意;
③电炉的电阻丝断了,对其它灯泡没有影响,故③不合题意;
④电炉的插头处有短路,插入插座后造成保险丝熔断,故④符合题意。
那么可能原因为①④。
3.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是串联
B.电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地
C.若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关,甲处应装电灯,乙处应装开关
D.断开开关S时,站在地上的人接触A点或B点都不会触电
【答案】B
【解析】(1)在家庭电路中,所有的用电器都是并联;
(2)三孔插头的作用就是将用电器的金属外壳接地,保护漏电时不会发生触电事故;
(3)为了用电安全,开关一定要接在火线和用电器之间;
(4)触电的条件:与火线或与火线连通的导体接触;电流能够形成通路。
【解答】A.电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是并联而不是串联,故A错误;
B.电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,保护用电安全,故B正确;
C.若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关,甲处应装开关,乙处应装灯泡,故C错误;
D.断开开关S时,站在地上的人接触A点与火线接通,站在地上与大地构成通路,因此会发生触电,故D错误。
4.一位“魔术师”在铺有塑料地毯的舞台,上表演不怕电的“魔术”,他将一盏零线普通的白炽灯泡接到两导线头A、B之间,灯泡正常发光;随后将灯泡取下,“魔术师”两手分别抓住两导线头A、B,如图所示,其助手用测电笔分别测试A、B及“魔术师”的皮肤,发现测电笔的氖管都发光。对此表演合理解释是( )
A.如果“魔术师”此时光脚直接站在地上,也不会触电
B.“魔术师"的两手均戴有特制绝缘手套
C.在人、灯交替过程中,助手将零线断开了
D.在人、灯交替过程中,助手将火线断开了
【答案】C
【解析】触电的条件:①接触火线或与火线连通的位置;②形成通路,有电流经过,据此分析判断。
A.地面上铺有塑料地毯,从而使魔术师与大地断开接触,此时他只接触火线,不能形成通路,因此不会触电。但是如果光脚接触地面,那么就会形成通路,发生触电,故A错误;
B.如果魔术师带有绝缘手套,那么人体不会带电,测电笔接触就不会发光,故B错误;
CD.测电笔接触魔术师会发光,说明他肯定与火线连通,而没有发生触电,只能说明此时零线断开,故C正确,D错误。
5.如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲、乙、丙三个触点(可接通或断开)。使用过程中,当人站在地上,身体一部分接触到金属外壳时,最有可能造成触电事故的是三个触点处于( )
选项
触点甲
触点乙
触点丙
①
接通
接通
接通
②
断开
接通
断开
③
断开
断开
接通
④
接通
断开
断开
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【解析】人体触电事故发生的条件:①接触带电体;②用电流经过人体。根据图片可知,人体接触金属外壳时,只有触电乙闭合,此时外壳才会带电,才能满足触电的第一个条件。触点甲和丙都与大地相连,因此只要有一个触点闭合,电流都会沿着触点流入大地,即此时没有电流通过人体。那么人体触点的情况为:触点甲和丙断开,而触点乙接通。
6.如图所示的家庭电路中,下列说法正确的是( )
A.使用试电笔辨别火线和零线时,要注意安全,手不能触碰试电笔任何金属部位
B.灯泡L1、L2同时熄灭,保险丝却完好,用试电笔检测插座的两孔,发现氖管均发光,说明插座短路
C.用灯泡L0取代保险丝接入电路,只闭合S1,若L0正常发光而L1不亮,说明电路正常
D.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路
【答案】D
【解析】根据测电笔的使用方法和家庭电路的连接知识分析判断。
A.使用试电笔辨别火线和零线时,要注意安全,手不能触碰试电笔笔尖的金属部位;但是必需接触测电笔尾部的金属体,否则它不能正常工作,故A错误;
B.插座与灯泡是并联的,如果插座短路,那么整个电路发生短路,肯定总电流过大,会烧断保险丝;当进户线的零线断路时,两个灯泡不发光,插座的左孔通过灯泡与活性相连,因此氖管会发光,故B错误;
C.用灯泡L0取代保险丝接入电路,只闭合S1,此时L0与L1串联,如果电路正常,它们两端的电压都会小于额定电压,它们的亮度都会减弱,不能正常发光,故C错误;
D.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路,烧断保险丝,从而切断整个电路,故D正确。
7.刚刚参加科学兴趣小组的小明同学,在独立组装完一盏台灯后,将其接入电路中,闭合台灯开关时,发现台灯灯泡不亮,同时其他家用电器也停止了工作,经检验发现保险丝熔断,其原因可能是( )
A.台灯灯座的两个接线柱相碰 B.台灯灯丝断了
C.进户线的火线与零线原来就接在一起了 D.台灯开关处短路
【答案】A
【解析】保险丝熔断,肯定是通过电路的电流过大引起。由于台灯的功率只有几十瓦,因此肯定不是用电器总功率过大的原因引起的,应该是台灯短路引起的,故B、C错误;
如果台灯的开关处短路,那么不用闭合开关,台灯会一直发光,而不会引起保险丝烧断,故A正确,D错误。
8.暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都不停运转,导致电路火灾时有发生,火警电话不断,调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。
根据学过的科学知识回答下列问题。
(1)“超负荷”是指图 (填“①”或“②”)中所示情况。
(2)请你提出一条预防这种火灾发生应采取的措施: 。
【答案】(1)① (2)避免同时使用多个大功率用电器(或在电路中安装保险丝)
【解析】(1)根据“超负荷”的定义分析解答;
(2)根据这种火灾发生的原因确定防御措施。【解答】(1)“超负荷”,其实就是用电器的总功率过大,故选①。
(2)为了预防由于总功率过大导致的火灾,应该采取的措施为:避免同时使用多个大功率用电器(或在电路中安装保险丝)。
9.电工师傅常用一只额定电压为220 V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闭合后,再分别闭合S1、S2、S3(每次只能闭合其中之一)时,可能出现以下三种情况,试判断以下电路情况(填“短路”“断路”或“正常”):
(1)L0不亮,说明该支路 。
(2)L0正常发光,说明该支路 。
(3)L0发光呈暗红色,说明该支路 。
【答案】(1)断路(2)短路(3)正常
【解析】灯泡的亮度与它两端的电压有关,电压越大,亮度越大;电压越小,亮度越小,据此分析判断。
(1)将检验灯泡接入电路,它和被检验的灯泡串联。如果L0不亮,那么说明没有电流经过电路,即该支路断路。
(2)如果L0正常发光,那么它两端的电压等于额定电压220V,即电流从支路中的灯泡附近流过,而没有经过这个灯泡,即该支路发生短路。
(3)如果L0发光呈暗红色,那么它两端的电压小于额定电压220V,即此时该支路上的灯泡也在工作,说明该支路正常。
10.电冰箱是常见的家用电器。
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用 相互吸引来增强它的密封性能。
(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据 的原理制成的。
(3)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示。细心观察可以发现,三脚插头中“1”与冰箱 连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
【答案】(1)异名磁极 (2)通电线圈在磁场中受力转动 (3)外壳;B
【解析】(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用异名磁极相互吸引来增强它的密封性能。
(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
(3)三脚插头中“1”与冰箱外壳连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是插入插座时可确保冰箱外壳先接地,故选B。
11.如图是小宇家的部分照明电路图。
(1)该电路中接错的元件是 (填写元件符号名称)。
(2)一天小宇发现灯L不亮了,而灯泡没坏。于是他闭合开关S,用测电笔分别测试a、b、……f各点,发现测试a、b、c三点时测电笔氖管发光,而测试d、e、f时不发光。这说明 两点间发生了 ,于是他很快修好了该电路。
(3)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,聪明的小宇立刻用测电笔进行测试,他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光,小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下,其原因可能是 。
【答案】(1)S2 (2)c、d;断路 (3)进户零线断路
【解答】(1)在家庭电路中,控制用电器的开关应该接在火线和用电器之间,与用电器串联。根据图片可知,开关S2与灯泡、插座并联,一旦闭合会发生断路,则错误的元件是S2。
(2)测电笔接触a、b、c点时发光,则它们都与火线连通。而接触d、e、f时不发光,说明c、d之间存在断路。
(3)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,聪明的小宇立刻用测电笔进行测试,他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光,小宇感到很纳闷,其原因可能是:进户零线断路。
12.断路器具有方便、安全的特点,家庭中常用它来代替闸刀开关和熔断器。
(1)断路器串联在 (选填“火线”或“零线”) 上。
(2)当电路中电流过大时,会出现如图中 (选填“A”或“B") 。
【答案】(1)火线(2)B
【解析】(1)在家庭电路中,开关必须接在火线上;
(2)当电路中电流过大时,断路器会切断电路,据此分析判断。
【解答】(1)断路器就是一个开关,为了用电安全,它必须串联在火线上。
(3)当电路中电流过大时,双金属片产生热量,温度升高而变形,上端向右运动顶开挂钩,在弹簧的拉力作用下触点断开,从而切断电路,故选B。
13.用电安全是大家需要关注的问题,现在很多家庭里都安装了漏电保护器。下面是小红家的漏电保护器的铭牌,根据铭牌信息回答下列问题。
(1)漏电保护器应该安装的进户线是 (填火线或零线)
(2)求电路正常工作时漏电保护装置的电阻。
(3)漏电保护装置将电路断路后不能自动恢复,需要人工还原,这样的设计的好处是
【答案】(1)火线
(2)R=U/I=220V/20A=11 欧姆
(3)可以起到保护作用,在电路修好后重新启动
【解答】(1)漏电保护器只有接在火线上,才可以在漏电时对人起到应有的保护作用;
(2)电路正常工作时漏电保护装置的电阻;
(3)漏电保护装置将电路断路后不能自动恢复,需要人工还原,这样的设计的好处是:可以起到保护作用,在电路修好后重新启动。
14.如图1为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,有两个加热档位。设计师最初设计的内部电路有如图2甲、乙两种接法,其中电热丝R1=60Ω,R2=44Ω。
(1)使用挂烫机时,要插入三孔插座,是为了将金属外壳与 相连。
(2)保险丝的选择原则是保险丝额定电流 电器中正常工作电流。
(3)已知熔断器里的保险丝允许通过的最大电流为8A,请通过计算说明设计师应该选择哪个电路。(请写出计算过程,计算结果保留一位小数)
【答案】(1)大地
(2)等于或略大于
(3)当两个电阻串联时且开关与1、2接触时,只有R2单独工作,
通过的总电流为:;
当两个电阻并联时,通过电路的总电流为:。
则设计师应该选择甲电路。
【解析】三孔插座比两孔插座多一个孔,它与地线相连。当三脚插头插在插座上时,可将用电器的金属外壳与大地相连,可防止漏电造成触电事故。甲图为两个电阻串联,乙图为两个电阻并联,根据欧姆定律分别计算出总电流进行比较即可。
(1)使用挂烫机时,要插入三孔插座,是为了将金属外壳与大地相连。
(2)保险丝的选择原则是保险丝额定电流等于或略大于电器中正常工作电流。
(3)当两个电阻串联时且开关与1、2接触时,只有R2单独工作,通过的总电流为:;当两个电阻并联时,通过电路的总电流为:。则设计师应该选择甲电路。
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