内容正文:
专题17 生活用电
目 录
目标导图
考点深解
考点1 家庭电路的组成与连接(核心基础) / 考点2 家庭电路中电流过大的原因(高频考点)
考点3 安全用电原则(重点应用) / 考点4 测电笔与三线插头的使用(基础考点)
命题突破
突破1 家庭电路的组成与连接判断 / 突破2 家庭电路电流过大原因的分析
突破3 安全用电场景判断 / 突破4 测电笔与三线插头的使用辨析
突破5 家庭电路故障分析
重难攻坚
难点1 生活用电与电功、电功率的综合计算
练测提能
1.主线:家庭电路的组成与连接规则→ 电流过大的原因分析→ 安全用电原则与防护措施→ 测电笔等工具的使用→ 实验探究(连接与故障)→ 综合计算(结合电功率);
2.关键线索:家庭电路的核心特征是“并联”(用电器、插座)和“火线零线有序连接”(开关接火线、插座左零右火上地);安全用电的核心是规避“短路”和“总功率过大”,区分“低压触电”与“高压触电”;测电笔和三线插头是安全用电的关键工具,其原理与火线、零线的电势差异相关;综合计算需融合等公式分析家庭电路负载能力。
◇考点 1 家庭电路的组成与连接(核心基础)
1. 家庭电路的基本组成(按顺序)
(1)进户线:包括火线(L)和零线(N),火线与零线之间的电压为220V,火线与大地之间的电压为220V,零线与大地之间的电压为0V;
(2)电能表:测量家庭电路在一段时间内消耗的电能,串联在干路中,铭牌参数(如“220V 10(20)A”)表示额定电压220V,允许通过的最大正常电流10A,短时间内允许通过的最大电流20A,允许接入的最大功率:Pmax=220V×20A=4400W
(3)总开关(空气开关):控制整个家庭电路的通断,串联在干路中,故障时可手动断开电路,兼具保护作用;
(4)保险丝(或漏电保护器):串联在干路中,核心作用是电流过大时自动切断电路,保护用电器和线路;保险丝由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成,不可用铜丝、铁丝代替;
(5)用电器与插座:用电器之间、用电器与插座之间均为并联,保证各用电器两端电压均为220V,互不影响。
2. 家庭电路的关键连接规则
(1)开关与用电器:开关必须串联在火线与用电器之间,这样断开开关时,用电器与火线断开连接,避免触电;
(2)插座连接:① 两孔插座:左零右火;② 三孔插座:左零右火上接地(接地线与用电器金属外壳相连),防止用电器漏电时金属外壳带电引发触电;
(3)灯泡连接:灯座的螺旋套接零线,顶端金属点接火线,避免更换灯泡时手接触螺旋套触电;
(4)干路与支路:电能表、总开关、保险丝均串联在干路中,各用电器、插座分别组成支路。
3. 核心组件的作用与辨析
组件
连接方式
核心作用
易错提醒
电能表
干路串联
测量消耗的电能
不可串联在总开关之后(需先测总电能)
总开关
干路串联
控制电路通断,检修时断电
不可与保险丝位置颠倒(保险丝需在总开关之后)
保险丝
干路串联
电流过大时熔断,切断电路
不可用铜丝、铁丝代替(熔点高,无法熔断)
三孔插座
支路并联
连接带金属外壳的用电器,防漏电触电
接地线不可接零线(接地电阻更小,保护更可靠)
开关
火线与用电器之间串联
控制用电器通断,防触电
不可接在零线与用电器之间(断开后用电器仍连火线)
易|错|提|醒
1. 连接顺序误区:将总开关、保险丝、电能表的顺序颠倒(正确顺序:进户线→电能表→总开关→保险丝→用电器);
2. 开关连接误区:开关接在零线与用电器之间,导致断开开关后用电器仍带电;
3. 插座连接误区:三孔插座“左火右零”或接地线接零线;
4. 并联原则误区:认为用电器之间是串联(错误,串联会导致用电器电压不足,无法正常工作)。
◇考点 2 家庭电路中电流过大的原因(高频考点)
1. 核心原因一:总功率过大
(1)原理:家庭电路中各用电器并联,电源电压U=220V恒定,由得,总功率越大,干路电流越大;
(2)常见场景:同时使用多个大功率用电器(如空调、电热水器、电磁炉同时工作);
(3)危害:电流过大导致导线发热过多,温度升高,易引发火灾。
2. 核心原因二:短路
(1)原理:火线与零线直接相连(如导线绝缘层破损、用电器内部短路),电路电阻极小,由可知,电流会急剧增大(远大于总功率过大时的电流);
(2)常见场景:导线老化破损、插座进水、用电器故障导致火线零线接触;
(3)危害:瞬间产生大量热量,极易引发火灾,是家庭电路中最危险的故障。
3. 防护措施与原理
(1)保险丝:电流过大时,保险丝产生的热量达到熔点而熔断,切断电路;保险丝的额定电流需匹配家庭电路的最大允许电流(不可选过粗或过细的保险丝);
(2)空气开关:兼具总开关和保险丝的作用,电流过大时自动跳闸,切断电路,且可重复使用,比保险丝更便捷;
(3)漏电保护器:主要针对漏电故障(如用电器金属外壳带电),当检测到火线与零线的电流不相等时,迅速切断电路,保护人身安全(补充:总功率过大和短路时,空气开关动作,漏电保护器一般不动作)。
易|错|提|醒
1. 原因混淆误区:将“总功率过大”与“短路”的原理混淆(前者由推导,后者由推导);
2. 防护误区:认为“漏电保护器可以替代空气开关”(错误,二者防护对象不同:漏电保护器防漏电,空气开关防电流过大);
3. 计算误区:计算总功率时,错误将各用电器电阻相加(并联电路总功率等于各用电器功率之和,无需计算电阻);
4. 认知误区:认为“只要总功率不超过电能表额定功率,就不会出现电流过大”(错误,短路时即使总功率为0,电流也会极大)。
◇考点 3 安全用电原则(重点应用)
1. 核心安全原则
(1)不接触低压带电体(低压:低于1000V的电压,如家庭电路的220V电压);
(2)不靠近高压带电体(高压:高于1000V的电压,如高压输电线);
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层(水是导体,绝缘层破损会导致漏电);
(4)更换灯泡、检修电路时,先断开总开关(保证电路不带电)。
2. 触电类型与急救措施
(1)低压触电类型:
① 单线触电:人接触火线,电流通过人体流入大地;
② 双线触电:人同时接触火线和零线,电流通过人体形成回路;
(2)高压触电类型:
① 电弧触电:人靠近高压带电体时,高压电能击穿空气形成电弧,使人触电;
② 跨步电压触电:高压输电线落地后,地面形成电压差,人走近时两脚之间存在电压,电流通过人体;
(3)急救措施:
① 立即切断电源(拉总开关)或用干燥的绝缘体(如干燥木棍、塑料棒)挑开带电导线;
② 不可直接用手拉触电者(避免施救者触电);
③ 若触电者呼吸、心跳停止,立即进行心肺复苏,并拨打120急救电话。
3. 常见安全用电场景判断
(1)正确场景:① 用干燥抹布擦拭台灯;② 检修电路前断开总开关;③ 三孔插座连接带金属外壳的洗衣机;
(2)错误场景:① 用湿手触摸开关、插座;② 在高压线下放风筝、钓鱼;③ 把三脚插头改成两脚插头使用;④ 用铜丝代替保险丝。
易|错|提|醒
1. 触电认知误区:认为“只有接触带电体才会触电”(错误,高压电弧触电无需直接接触);
2. 急救误区:发现触电者后先拉触电者,再切断电源(错误,直接拉会导致施救者触电);
3. 场景误区:认为“带金属外壳的用电器用两孔插座也可以安全使用”(错误,缺少接地线,漏电时金属外壳带电会引发触电);
4. 高压误区:认为“远离高压带电体就是不碰到即可”(错误,需保持足够安全距离,防止电弧触电)。
◇考点 4 测电笔与三线插头的使用(基础考点)
1. 测电笔的结构与原理
(1)结构:由金属笔尖、电阻、氖管、金属笔卡(或笔尾金属体)组成;
(2)原理:火线与大地之间有220V电压,当测电笔笔尖接触火线时,电流通过笔尖→电阻→氖管→笔卡→人体→大地,氖管发光;接触零线时,零线与大地电压为0,无电流通过,氖管不发光。
2. 测电笔的正确使用方法
正确的使用方法 错误的使用方法
(1)手必须接触笔尾的金属体(保证形成电流回路,否则即使接触火线,氖管也不发光);
(2)笔尖接触被测导线(不可接触笔尖金属体,避免触电);
(3)判断:氖管发光→ 被测导线为火线;氖管不发光→ 被测导线为零线。
3. 三线插头的结构与作用
(1)结构:插头有三个脚,分别对应火线(L)、零线(N)、接地线(E),接地线与用电器的金属外壳相连;
(2)作用:当用电器金属外壳因漏电带电时,电流通过接地线流入大地,避免人体接触金属外壳时触电(接地线的电阻远小于人体电阻,电流优先通过接地线)。
4. 三线插头与三孔插座的匹配要求
(1)必须“左零右火上地”连接,确保接地线与用电器金属外壳可靠连接;
(2)禁止将三线插头的接地线脚折弯后插入两孔插座(失去接地保护作用);
(3)带金属外壳的用电器(如空调、洗衣机、冰箱)必须使用三线插头和三孔插座。
易|错|提|醒
1. 测电笔使用误区:手不接触笔尾金属体,仅靠氖管是否发光判断火线零线(错误,此时接触火线氖管也不发光);2. 触电误区:用手接触测电笔笔尖金属体(错误,会直接接触火线导致触电);3. 插头使用误区:将三线插头改成两脚插头使用(错误,失去接地保护,漏电时易触电);4. 接地误区:认为“接地线接不接都无所谓”(错误,接地是防止金属外壳用电器漏电触电的关键)。
1.(25-26九年级上·河北石家庄·期末)关于电学知识,下列说法不正确的是( )
A.将一根铜导线对折后,电阻变为原来的四分之一
B.家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越小
C.由欧姆定律变形可得,说明导体的电阻与其两端电压成正比
D.家里的空气开关“跳闸”,可能是电路出现了短路
【答案】C
【详解】A.铜导线对折后,长度变为原来的一半,横截面积变为原来的2倍。根据电阻公式(其中 ρ 为电阻率,L为长度,S为横截面积),电阻与长度成正比,与横截面积成反比,因此新电阻
即电阻变为原来的四分之一,故A正确,不符合题意;
B.家庭电路中的用电器通常并联连接。并联电路的总电阻公式为
当同时工作的用电器增多时,并联支路增加,总电阻的倒数增大,因此总电阻减小,故B正确,不符合题意;
C.电阻是导体的固有属性,由材料、长度、横截面积和温度决定,与电压和电流无关,故C错误,符合题意;
D.空气开关“跳闸”是由于电路中电流过大。短路时,电阻极小,电流极大,可能导致跳闸,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.(25-26九年级上·辽宁抚顺·期末)对于家庭电路的理解,下列说法正确的是( )
A.使用三脚插头的用电器不一定是大功率用电器
B.按照入户线、空气开关、电能表的顺序连接电路
C.漏电保护器会在电流过大时断开
D.家庭电路的入户线有三条,分别是相线、中性线和保护线
【答案】A
【详解】A.三脚插头的核心功能是提供接地保护,主要针对带金属外壳的用电器,以防止漏电时发生触电事故,因此使用三脚插头的用电器不一定是大功率用电器,故A正确;
B.根据家庭电路的知识可知,输电线进户后首先接到电能表上,然后接空气开关,故B错误;
C.家庭电路中空气开关,主要作用是在电流太大时断开,漏电保护器,只有在电路发生漏电或有人触电时,才会切断电源,故C错误;
D.家庭电路的入户线有两条,分别是零线(中性线)、火线(相线),故D错误。
故选A。
3.(25-26九年级上·山东烟台·月考)下列有关安全用电和防雷的说法正确的是( )
A.甲图,避雷针可以避免建筑物遭受雷电的破坏,如图所示闪电产生的电流方向从避雷针到云层
B.乙图,如果试电笔接触插座左、右两孔,氖管都发光,可能是进户零线断路
C.丙图,多个大功率用电器可以接在同一个插线板上同时使用
D.丁图,人站在绝缘干燥板凳上,两手分别接触火线和零线不会触电
【答案】B
【详解】A.闪电时,云层带负电、避雷针带正电,电流方向是从云层(负电荷移动的反方向)到避雷针,并非从避雷针到云层,故A错误;
B.正常情况下插座右孔接火线(试电笔发光)、左孔接零线(试电笔不发光);若进户零线断路,左孔会通过用电器与火线连通,导致试电笔接触左、右孔时氖管都发光,故B正确;
C.多个大功率用电器同时接在一个插线板上,总功率过大,会导致电流过大,易引发火灾,故C错误;
D.人站在绝缘板凳上,两手分别接触火线和零线,会形成火线→人体→零线的通路,发生双线触电,故D错误。
故选B。
4.(24-25九年级上·广西贵港·期末)如图所示为某家庭电路示意图,关于该家庭电路,下列说法正确的是( )
A.导线b是火线
B.电能表是测量电功率的仪表
C.空气开关跳闸,原因可能是电路中出现短路
D.正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔,氖管不发光,该孔一定接零线
【答案】C
【详解】A.在家庭电路中,为了安全,开关应接在火线和用电器之间。图中开关接在导线a上,所以导线a是火线,导线b是零线,故A错误;
B.电能表是测量电路消耗电能(电功)的仪表,而不是测量电功率的仪表,故B错误;
C.空气开关的作用是在电路中电流过大时自动断开电路,起到保护作用。电路中电流过大的原因有两个:一是发生短路,二是总功率过大。因此,空气开关跳闸的原因可能是电路中出现短路,故C正确;
D.三孔插座的接线规则是“左零、右火、上接地”。正确使用试电笔时,若氖管不发光,说明接触的是零线或地线,不能确定一定是零线。故D错误。
故选C。
5.(24-25九年级上·宁夏吴忠·期末)下面哪些图示情况可能会发生触电事故( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.甲和丁
【答案】B
【详解】触电的根本原因是人体两端存在一定的电压,导致有足够大的电流通过人体。家庭电路中,火线与大地之间、火线与零线之间的电压均为220V,而零线与大地之间的电压为0V。甲:图中人站在干燥的椅子上(绝缘),但双手同时接触了火线和零线,此时,电流会从火线经人体流向零线,构成一个完整的回路,人体两端的电压为220V,会发生触电事故。
乙:图中人站在干燥的椅子上(绝缘),只接触了火线。由于人体通过绝缘的椅子与大地隔开,没有形成电流回路,因此不会发生触电事故。
丙:图中人站在大地上,手接触了火线,此时,电流会从火线经人体流向大地,构成一个完整的回路,人体两端的电压为220V,会发生触电事故。
丁:图中人站在大地上,手接触了零线。由于零线与大地之间的电压为0V,人体两端没有电压,不会有电流通过人体,因此不会发生触电事故。 综上所述,甲和丙两种情况可能会发生触电事故。故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
6.(25-26九年级上·吉林松原·期末)小明同学用试电笔辨别相线和中性线。
(1)使氖管发光的是 (选填“相线”或“中性线”)。如图所示,闭合开关S,电灯正常发光,工作一段时间后,进户中性线断路,用试电笔测试图中的a、b两点,能使氖管发光的点是 (选填“a”“b”或“a和b”)点。
(2)LED灯工作时将 能转化为光能,手接触到的开关外壳部分是 体。
【答案】(1) 相线 a和b
(2) 电 绝缘
【详解】(1)[1]试电笔接触相线时,电流通过试电笔、人体形成回路,氖管发光;接触中性线时,中性线与大地之间电压为0,无电流经过试电笔,氖管不发光,所以使氖管发光的是相线。
[2]闭合开关S,电灯正常工作,电流从相线流过开关到b点,再经过电灯到a点,虽然进户中性线断路,但a、b两点都与相线连通,所以用试电笔测试a、b两点时,氖管都发光。
(2)[1] LED灯工作时消耗电能,将电能转化为光能。
[2]为了保证用电安全,手接触到的开关外壳部分都需要用绝缘材料制作,防止触电事故的发生。
7.(25-26九年级上·河南平顶山·期末)如图所示的家庭电路中,开关闭合后灯泡不亮,用测电笔分别接触a、b、c、d四处时,测电笔氖管均发光。对故障原因有两种看法:甲同学认为这是灯泡短路了;乙同学认为是中性线的某处断路了,灯泡是正常的。你认为 同学的说法正确,原因是 。
【答案】 乙 见详解
【详解】[1][2]若灯泡短路,会造成电源短路,保险丝熔断或空气开关跳闸,b、d处之后电路无电,测电笔接触a、c不会发光,与题意矛盾,故甲同学错误。若中性线某处断路,灯泡正常但无电流回路不亮;此时b、d与相线连通,a、c通过灯泡与相线连通,测电笔接触均发光,符合题意,故乙同学的说法正确。
8.(24-25九年级上·安徽淮北·期末)如图所示卡通画中,两只小鸟落在裸露的电线上,则当开关闭合时, 小鸟不会触电。
【答案】乙
【详解】由图得,甲小鸟与灯泡并联,甲小鸟的两端有一定电压,电压是形成电流的原因,小鸟是导体,所以有电流通过甲小鸟的身体,所以甲小鸟会触电;乙小鸟与一小段导线并联,乙小鸟两端的电压几乎为0,乙小鸟不会触电。
9.(2024·江苏盐城·一模)如图情景中,不会发生触电事故的是图 ;火线和零线上电流不相等的是图 ;当发生触电事故时,漏电断路保护器不会跳闸的是图 .
【答案】 乙 丙 甲
【详解】[1]人体触电,原因是有电流流过,形成通路。乙图因为干燥的凳子是绝缘体,不会把火线和大地相连接,不会发生触电事故。甲图火零线通过人体连通,人会触电,丙图火线经人体与大地连通,会触电。
[2]丙图中火线经人体与大地连通,电流经过人体,与零线没有形成电压,所以零线上无电流,火线和零线上电流不相等。
[3]甲图中,火线和零线通过人体相连接,会发生触电事故,但不会造成电路中的火线、零线的电流不同,所以漏电保护器不会跳闸。
10.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期末)请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中。
【答案】
【详解】家庭电路中,插座的接法为,左孔接零线(中性线),右孔接火线(相线),中间孔接接地保护线;开关应该与灯泡串联,为安全起见,开关应接靠近火线(相线)这一侧,且连接的火线(相线)端应接灯泡顶部金属点,零线(中性线)接灯泡侧壁金属片。如图所示:
11.(24-25九年级上·贵州遵义·期末)如图是某同学家部分电路分布,灯泡标有“220V,22W”字样,电热水壶额定功率为1800W。请回答下列问题:
(1)灯泡与电热水壶是哪种连接方式?
(2)灯泡正常工作时的电流多大?
(3)电热水壶正常工作消耗的电能是多少?
【答案】(1)灯泡与电热水壶是并联连接方式 (2) (3)
【详解】(1)家庭电路中各个用电器工作时不能互相影响,所以用电器并联,所以灯泡与电热水壶是并联连接方式。
(2)由可得,灯泡正常工作时的电流
(3)电热水壶正常工作时间,电水壶的功率,由可得,电水壶消耗的电能
◇突破 1 家庭电路的组成与连接
典例1(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:
解|题|思|维
首先,对于三孔插座,必须牢记“左零右火上接地”的原则,这是保障带金属外壳用电器安全使用的基础,接地线能在漏电时将电流导入大地,避免触电事故。其次,开关控制照明灯时,按照安全规范,开关应串联在火线与照明灯之间,这样当开关断开时,照明灯与火线断开连接,确保在更换灯泡或检修时人体接触不到火线,从而保证安全。而照明灯的另一端则连接零线,形成完整的回路,使照明灯能正常工作。在实际连接时,需注意导线不能交叉,连接点要牢固,确保电路的稳定性和安全性。
变式1-1(2025·福建泉州·一模)图甲为一个带开关的五孔插座,开关闭合,插座可以提供工作电压。请在图乙中,将电路连接完整,要求符合安全用电原则。
【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,为了用电的安全,开关接在右孔与火线之间,如图所示:
变式1-2(多选)(2025·江西吉安·二模)如图所示,是家庭电路正常连接时部分电路结构示意图,下列说法正确的是( )
A.图中闭合某支路开关,试电笔测插座两孔氖管均发光,则是入户零线断路
B.图中的保险丝要选择导电性良好的铜丝,以减少电能的损耗
C.图中两孔插座的左孔连接的是火线
D.应在图中b处接入开关来控制灯泡
【答案】AD
【详解】A.图中闭合某支路开关,试电笔测插座两孔氖管均发光,说明电路中有电,则电路故障是入户零线断路,故A正确;
B.图中的保险丝要选择电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成,电流过大时能正常熔断,不能用电阻率小的铜丝制作,故B错误;
C.图中的两孔插座的左孔连接的零线,右孔连接的是火线,故C错误;
D.应在图中b处与火线相连,接入开关来控制灯泡,符合安全用电原则,故D正确。
故选AD。
◇突破 2 家庭电路电流过大原因分析
典例2(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。
变式2-1(2025·河南焦作·二模)如图所示的家庭电路中,开关闭合后,保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的,甲图中的原因是 ;乙图中的原因是 (选填“电路中用电器功率过大”、“短路”);当电流过大时,保险丝会熔断从而保护电路,这是利用了电流的 。
【答案】 电路中用电器的总功率过大 短路 热效应
【详解】[1]如图甲所示,同时使用的用电器过多,导致电路中用电器的总功率过大,干路电流过大,使保险丝因电流过大而熔断。
[2]图乙中,灯泡两端被金属线连接,电路中出现短路现象,从而导致保险丝因电流过大而熔断。
[3]当电流过大时,因为电流的热效应,会产生大量热量从而使保险丝熔断。
变式2-2厨房里有很多用电器,细心的小明发现微波炉、电饭煲、电热壶等都使用三脚插头。通过学习物理,他明白了这样设计的目的是使这些用电器的金属外壳与 相连;如果仅把一个电饭煲的插头接入插座时,家中保险丝立刻熔断,可能的原因是 (选填“功率过大”或“短路”)。保险丝熔断后 (选填“能”或“不能”)用铜丝、铁丝代替保险丝。
【答案】 地线 短路 不能
【详解】[1]微波炉、电饭煲、电热壶等用电器使用三脚插头,是因为三脚插头可以将用电器的金属外壳与地线相连,防止因金属外壳带电导致的触电事故的发生。
[2]仅把一个电饭煲的插头接入插座时,家中的总功率不是很大,而家中保险丝立刻熔断,说明电路中存在短路。
[3]保险丝熔断后不能用铜丝、铁丝代替保险丝,因为铁丝和铜丝的熔点高,不易熔断,起不到保护电路的作用。
◇突破 3 安全用电场景判断
典例3(2025·四川绵阳·中考真题)安全用电是现代社会人人都应该了解的常识,下列场景符合安全用电原则的是( )
A.甲图中使用绝缘皮破损的插头
B.乙图中用湿手控制开关
C.丙图中用干燥的木棒挑开触电者身上的电线
D.丁图中在高压线附近放风筝
【答案】C
【详解】A.绝缘皮破损的插头会使里面的导线裸露造成人员触电的可能,也有可能导致导线相碰造成电路短路现象,故A不符合题意;
B.水是良好的导体,且具有流动性,用湿手控制开关,有可能导致水渗透到插板里面的导线中,造成电路短路现象,故B不符合题意;
C.高压电线或带电的电线经过人体造成触电现象,非常危险,如果直接用手去拉人会使人员触电,干燥的木棒是绝缘体,在保证自身安全的情况下应尽快切断电源,并用绝缘体挑开触电者身上的电线,故C符合题意;
D.高压线的电压高达千伏以上,远远大于人体安全电压,且高压导线周围存在较强的电场,对附近的物体存在危险,在高压线附近放风筝对附近走动的人员有危险,且有可能造成风筝线卡在高压线上,对高压线造成损坏,还会对电力设施、附近人员造成进一步的危害,故D不符合题意。
故选C。
变式3-1(2025·福建泉州·一模)雷电是云层间电荷聚集到一定程度后发生剧烈放电的自然现象。如图,带电的云层靠近建筑物上的避雷针时,通过避雷针剧烈放电形成雷电。下列说法正确的是( )
A.雷电发生过程电能全部转化为光能
B.避雷针可用很细的金属线与大地相连
C.雷雨时,旷野中的行人应立即躲到大树下
D.雷雨时,旷野中的行人应双脚并拢蹲下,尽可能降低高度
【答案】D
【详解】A.雷电发生时,电能会转化为光能、热能、声能等多种形式,并非全部转化为光能,故A错误;
B.避雷针需要用粗的金属线与大地相连,粗金属线电阻小,能快速将雷电引入大地,细金属线电阻较大,无法及时导走电流,起不到避雷作用,故B错误;
C.雷雨时,大树高大且易导电,是雷电的优先击中目标,躲在大树下会增加被雷电击中的风险,故C错误;
D.雷雨时,旷野中的行人双脚并拢蹲下并降低高度,能减少自身成为雷电放电目标的概率,同时避免因双脚分开形成跨步电压带来的危险,故D正确。
故选D。
变式3-2(多选)(2025·辽宁辽阳·模拟预测)关于下列四幅图,说法正确的是( )
A.甲图中,人站在绝缘凳上,双手同时握住火线和零线会触电
B.乙图反映了电动机的工作原理
C.丙图中,“中国天眼”可接收来自太空的电磁波,帮助人类探索宇宙起源和演化
D.丁图中,核电站是利用核裂变释放的能量来发电的
【答案】ACD
【详解】A.甲图中,人站在绝缘凳上,双手同时握住火线和零线电流会从右手经胳膊到左手,会使人触电,故A正确;
B.乙图中,线圈切割磁感线,产生感应电流使灯泡发光,反映了发电机的工作原理,故B错误;
C.丙图中,来自太空的电磁波可被“中国天眼”接收,通过对信息的分析,帮助人类探索宇宙起源和演化,故C正确;
D.丁图中,核电站的主要设备是核反应堆,它是利用核裂变释放的能量来发电的,故D正确。
故选ACD。
◇突破 4 测电笔与三线插头的使用辨析
典例4“规范操作,安全用电”是我们应该牢记的准则。如图所示,中性线应该与三孔插座的 孔相连;检测电路中的相线是否有电,应该使测电笔与 孔接触。(均选填“a”“b”或“c”)
【答案】 b c
【详解】[1][2]三孔插座的接法是左孔接中性线,右孔接相线,上孔接保护线,故中性线应该与三孔插座的b孔相连;相线与三孔插座的c孔相连,检测电路中的相线是否有电,应该使测电笔与c孔接触。
变式4-1(2025·广东清远·二模)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。
变式4-2(2025·江苏无锡·模拟预测)如图,家庭电路两虚线框中连入了电灯和开关,则方框 (填“甲”或“乙”)中为开关,闭合开关后,若电灯发光,使用测电笔接触a、b、c、d四点时,氖管发光的点有 ;开关S断开,人接触b点 (填“会”或“不会”)触电。
【答案】 乙 a、b 不会
【详解】[1]为了安全,开关应接在火线与灯泡的尾部金属体之间,所以乙为开关。
[2][3]闭合开关后,若电灯发光,使用测电笔接触a、b、c、d四点时,a、b与火线相通,氖管发光的点有a、b;开关S断开时,人接触b点不会触电,因为b点与零线是连通的。
◇突破 5 家庭电路故障分析
典例5(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图是家庭电路的一部分,进户线在图中左侧。闭合开关,灯泡不亮,用试电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,d处氖管不发光。则电路故障是( )
A.灯泡断路 B.b、c间断路 C.a、d间断路 D.进户线零线断路
【答案】C
【详解】ABC.闭合开关,用试电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,则a、b、c三处都能与火线相连,所以灯泡完好,b、c间是连通的;d处氖管不发光,则d处与火线是断开的,所以a、d间断路,故C符合题意,AB不符合题意。
D.如果进户线零线断路,其它部分是完好的,则d处能通过灯泡和开关与火线相连,所以用试电笔检测d处,氖管会发光,与题意不符,故D不符合题意。
故选C。
变式5-1(2025·四川绵阳·一模)如图所示是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①只闭合S1,灯L1亮;②断开S1,闭合S2,灯L1和L2都不亮;③闭合S1、S2用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是( )
A.灯L2短路 B.灯L1所在支路断路
C.c、d两点间断路 D.c点左侧的零线断路
【答案】C
【详解】A.如果灯L2短路,那么闭合S2时,会造成火线和零线短路,保险丝会熔断,此时只闭合 S1,灯L1也不会亮,这与检测①中灯 L1亮矛盾,故A不符合题意;
B.如果灯L1所在支路断路,只闭合S1时,灯L1不会亮,这与检测①中灯L1亮矛盾,故 B 不符合题意;
C.如果 c、d 两点间断路,只闭合S1时,电流能通过L1形成回路,灯L1亮,符合检测①;断开S1,闭合S2时,由于c、d间断路,L2无法形成回路,灯L1和L2都不亮,符合检测②;闭合S1、S2时,a、b 两点与火线相连,试电笔会发光,d点通过L2与火线相连,试电笔会发光。测c点时,c点与零线相连,电流到达c点时,会向左流向零线,不会流向电阻特别大的试电笔,相当于试电笔被短路,此时试电笔不发光,符合检测③,故C符合题意;
D.如果c点左侧的零线断路,闭合S1、S2时,a、b、d 点与火线相连,试电笔会发光,c 点通过L1、S1 与火线相连,试电笔也会发光,这与检测③中试电笔只在c点不发光矛盾,故D不符合题意。
故选C。
变式5-2(辽宁营口·中考真题)如图所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是( )
A.灯L2短路 B.c点左侧的零线断路
C.灯L2所在支路断路 D.c、d两点间断路
【答案】D
【详解】B.闭合S1,灯L1亮,电路中有电流,说明电路为通路,从保险丝aSL1以及c点左侧的零线都没有断路,故B错误;
A.断开S1,闭合S2,灯L2不亮,灯L2不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路;若灯L2短路时,电路的电流会很大,将保险丝烧断,灯泡L1也不会发光,a、b两个接线点上,试电笔的氖管都不会发光,故A错误;
C.若灯L2所在支路开路,d点氖管不发光,故C错误;
D.若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,电路中没有电流,灯泡不会发光,但d点会通过灯泡L2与火线间接相连,试电笔的氖管会发光,故D正确。
故选D。
◇难点 1 生活用电与电功、电功率的综合计算
典例6(2025·海南·中考真题)如图是实践小组设计的简易电热孵化器电路。已知电源电压恒为220V,是电热丝,温度对阻值的影响忽略不计。闭合开关后,电流为5A。
(1)求的阻值;
(2)求通电10s产生的热量;
(3)使用时发现电热箱内温度高于孵化所需的温度,为降低温度,小南设计了两种改进方案:①在箱体内a点处串联电热丝Ra;②在箱体外b点处串联电热丝Rb,两种方案电热箱箱体内的电功率相等。小南按两种方案进行实验,测得电流为和,,且,但没有记录和对应哪种方案。请你根据上述信息判断更节能的方案是 (选填“①”或“②”),求该方案新接入电热丝的阻值 。
【答案】(1)44Ω (2) (3) ① 24.75Ω
【详解】(1)由图可知,电路中只有电热丝,根据欧姆定律可得,的阻值为:
(2)根据焦耳定律,可得产生的热量为
(3)[1]设方案①的电流为,方案②的电流为。
方案①:电热丝串联在箱体内,箱体内的发热功率为
电路的总功率
由串联电路规律有
即
方案②:电热丝串联在箱体外,箱体内的发热功率为
电路的总功率为
根据题意,两种方案电热箱箱体内的电功率相等,所以
第二种方案总功率
所以 。
在获得相同箱内热功率的情况下,方案①的总功率更小,因此方案①更节能。
[2]因为 ,且电源电压恒定,根据可知,
题中测得的两个电流为和,且
所以,
根据两种方案电热箱箱体内的电功率相等,即
可求得方案①的电流
在方案①中,与串联,根据欧姆定律,电路总电阻为
新接入电热丝的阻值为
变式6-1(2025·河南·模拟预测)如图甲所示为科技小组的同学设计的一款带保温功能的电热水壶的内部结构简化电路图,该电热水壶的部分参数如下表所示。单独开启盛满水的电热水壶,2min将76℃的水烧开(在标准大气压下),如图乙所示所在电路的电能表的表盘转过20r,,,求:
额定电压
220V
高温挡功率
~W
保温挡功率
200W
水容量
1L
(1)高温挡电功率;
(2)电阻丝电阻;
(3)电热水壶的加热效率;
(4)怎样改进电路可以提高加热效率?写出一种方法。
【答案】(1)1000W (2) (3)84% (4)减小的阻值
【详解】(1)根据电能表“600r/kW·h”的参数可知,电能表转盘每转600圈,消耗的电能为1kW·h。电能表转盘转过20r,此过程中消耗的电能
该电热水壶高温挡的电功率
(2)由电路图可知,低温挡时只有电阻R2工作,高温挡时两电阻并联,高温挡时电阻R1的功率为
所以
(3)电热水壶盛满水时,水的体积
水的质量为
在标准大气压下,水的沸点为100℃。水吸收的热量
加热过程中消耗的电能
电热水壶的加热效率
(4)可以减小电路中的电阻,例如更换阻值更小的电阻丝,在电源电压不变时,根据,电阻减小,功率增大,相同时间内产生的热量更多,能更快加热水,减少热量损失的时间,从而提高加热效率。
变式6-2(2025·安徽亳州·模拟预测)某电热敷腰带有高温、中温和低温三个挡位,高温和中温两个挡位对应的额定功率分别为80W、20W,图甲是其内部简化电路图,额定电压为U,R0、R1、R2均为定值加热电阻,其中R1>R2,通过温控开关S2可实现不同挡位的切换。
(1)分析:当开关S1闭合,温控开关S2接到时,电热敷腰带的挡位;
(2)求加热电阻R0和R2的比值;
(3)将电热敷腰带单独接入家庭电路,在高温挡正常工作40min,如图乙所示的电能表转盘转了90转,求电热敷腰带的实际电压U0(用含有U的式子表示)。
【答案】(1)高温挡 (2) (3)
【详解】(1)根据电路图,当开关S1闭合:若温控开关S2接到a,电阻R1和R0串联,电路总电阻为;若温控开关S2接到b,电阻R2和R0串联,电路总电阻为;若温控开关S2接到c,只有电阻R0接入电路,电路总电阻为。因为,所以。电源电压U恒定,根据可知,电路的总电阻越小,电功率越大,发热越多,温度越高。因此,当S2接到c时,电路总电阻最小,功率最大,电热敷腰带处于高温挡。
(2)当电热敷腰带处于高温挡时,只有R0工作,其额定功率。根据可得:①;
当电热敷腰带处于中温挡时,S2接b,R2和R0串联,其额定功率。根据可得:②;
将①②解得:所以,R0和R2的比值为。
(3)电热敷腰带在高温挡工作时间,电能表转盘转了。电能表参数为,表示每消耗1kW∙h的电能,转盘转3000转。
电热敷腰带消耗的实际电能为
电热敷腰带的实际功率为
在高温挡时,电路中的电阻为R0,额定状态下
实际工作状态下
两式相比整理得。
1.(2025·辽宁盘锦·二模)如图所示的家庭电路,插座不能正常工作,经检测发现b、d间断路,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.灯不会发光
B.正确使用试电笔接触图中c点,试电笔会发光
C.若此时站在地上的人一只手接触a点,人会触电
D.若将开关和灯互换位置,仍然符合安全用电原则
【答案】C
【详解】A.闭合开关S,灯泡所在支路仍能构成一个完整的闭合回路,电流可以流过灯泡,所以灯会发光。该支路与插座支路并联,插座支路b、d间断路不影响灯支路的工作。故A错误;
B.因为c点直接和零线相接了,试电笔不会发光,故B错误;
C.a点在火线上,火线与大地之间的电压为220V。人站在地上,一只手接触a点,电流会从火线经a点、人体流向大地,形成回路,这个电压远高于人体的安全电压,会导致人触电。故C正确;
D.为了安全用电,开关必须接在火线和用电器之间。这样在断开开关后,用电器与火线断开,人接触用电器时不会触电。如果将开关和灯互换位置,开关就接在了零线上,即使断开开关,灯头仍然与火线相连,在更换灯泡时,人接触到灯头金属部分仍有触电的危险,这不符合安全用电原则。故D错误。
故选C。
2.(2024·河南新乡·一模)如图所示的家庭电路,开关闭合后灯泡发光,此时的火线和零线中都有电流通过。则下列说法中正确的是( )
A.灯泡发光时人接触A点或D点都会触电
B.灯泡发光时试电笔接触B、C两点氖管都会亮
C.若进户零线断了,即使闭合开关,人接触C点也会触电
D.若灯泡不发光,用试电笔接触C点时氖管发光,说明零线断了
【答案】C
【详解】A.灯泡发光时人接触A点会触电,接触D点人被零线短路,不会触电,故A错误,不符合题意;
B.灯泡发光时试电笔接触B点会发光,接触C点被零线短路,不会发光,故B错误,不符合题意;
C.若进户零线断了,即使闭合开关,人接触C点也会触电,电流会从火线流经人体流向大地,故C正确,符合题意;
D.若灯泡不发光,试电笔接触C点时氖管发光,说明零线未能把氖管短路,则可能是零线断了,也可能是CD之间导线断路,故D错误,不符合题意。
故选 C。
3.(2023·四川乐山·中考真题)如图所示的各种做法中,符合安全用电原则的是( )
①使用试电笔时,手不能接触试电笔笔尖的金属部分
②在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
③开关要连接在火线与用电器之间
④冰箱的金属壳接地
A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.②④
【答案】C
【详解】①使用试电笔时,笔尖金属体要直接与导线接触,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖,否则容易发生触电事故,故①正确;
②一个多孔插线板若同时使用多个大功率用电器,会造成总电流过大,易引发火灾,故②错误;
③当用电器的开关接在零线上时,即使断开开关,用电器仍带电,易发生触电事故,所以控制用电器的开关要连接在火线与用电器之间,故③正确;
④电冰箱有金属外壳,要使用三脚插头和三孔插座,将电冰箱的金属外壳接地,当用电器漏电时,电流就通过地线,流入大地,防止触电事故的发生,故④正确。
故选C。
4.(2025·云南昆明·三模)如图是家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.使用验电笔时,手不要接触笔尾金属体
B.保险丝烧断后可用铜丝代替
C.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
D.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
【答案】C
【详解】A.使用验电笔时,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故A错误;
B.铜丝的电阻小、熔点高,在电流过大时不易熔断,不能用铜丝来代替保险丝,应选用电阻大,熔点低的铅锑合金材料做保险丝,故B错误;
C.断开开关S时,A点在火线上,B点不在,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光,故C正确;
D.若闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯断路;若电灯短路,会造成干路中的电流过大,保险丝会熔断,故D错误。
故选C。
5.(2025·安徽黄山·三模)如图所示是两位电工站在绝缘梯上维修电路的情景,甲电工左手不小心接触到了火线,同时右手递给乙电工一根铁钉,如果要保证两位电工的安全,乙电工左手在接铁钉的同时,其右手不能触摸 。(选填“火线”、“零线”或“梯子”)
【答案】零线
【详解】要保证两位电工的安全,乙电工左手接铁钉时,右手不能触摸零线。如果右手触摸零线,电流就会经过甲乙两个人的身体构成回路,有电流经过人体,会造成触电事故。
6.(2025·新疆乌鲁木齐·二模)“疆电入渝”工程是指哈密一重庆特高压直流输电工程。
(1)800kV特高压直流输电是一种高效的长距离电力传输技术。800kV高压线距离地面较高,主要是为了防止 (填“跨步电压”或“电弧”)触电,高压输电线通常用钢芯与多股铝绞线并联来 (填“增大”或“减小”)电阻,钢芯铝绞线的电流主要是 (填“电子”“中子”或“质子”)定向移动形成的。
(2)电流通过输电线时输电线内能增大,这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式改变输电线的内能。若某的直流输电线路,其输电功率为,则输电电流为 A,已知输电线电阻为,则输电线的发热功率为 MW。
【答案】(1)电弧 减小 电子 (2) 做功 6000 360
【详解】(1)[1]800kV高压线路离地面较高,是为了防止人体靠近高压带电体时,高压带电体与人体之间的空气被击穿,形成电弧,电流通过电弧从高压带电体流向人体,进而造成的电弧触电事故。
[2]高压输电线通常用钢芯与多股铝绞线并联,可以增大通电导线的横截面积,从而减小电阻,减少电能输送过程中的损耗。
[3]钢芯铝绞线的电流主要是由电子的定向移动形成的,中子和质子不定向移动。
(2)[1]电流通过输电线时输电线内能增大,主要是通过电流做功的方式改变输电线的内能。
[2][3]已知的直流输电线路的输电功率为,根据功率计算公式可得,输出电流
已知输电线电阻为,则输电线的发热功率
7.(2025·陕西·模拟预测)小李新买了一台电暖器,高温挡和低温挡功率分别为“2000W”和“800W”。电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连,可防止漏电时对人造成伤害。其内部电路原理图如图所示,当电阻R1、R2同时接入电路时,处于 挡。某天电暖器正常工作6h,其中高温挡2h,低温挡4h,则它一天耗电 kW·h。
【答案】 地/保护 高温 7.2
【详解】[1]电暖器的插头是三脚插头,插头插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的接地保护线相连,防止发生触电事故。
[2]由图乙电路图可知,当开关与触点1、2接触时,电路为R2的简单电路,总电阻较大,根据可知总功率较小,电暖器处于低温挡。当开关与触点2、3接触时,R1、R2并联,总电阻较小,根据可知总功率较大,电暖器处于高温挡。
[3]某天电暖器正常工作6h,其中高温挡2h,低温挡4h,则它一天耗电
8.(2025·广东深圳·三模)月底,小深对自家用电的情况进行调查,观察到电能表的表盘如图所示,这说明小深家中用电器正常使用的总功率不能超 W。若上月底电能表示数为1877.6kW·h,则本月消耗的电能为 kW·h。为了防止触电,用电器的金属外壳还必须接 线。
【答案】 8800 140 地
【详解】[1]由电能表参数可知额定电压220V,最大电流40A。根据功率公式,则最大功率为
[2]本月用电量=本月读数-上月读数
本月底示数是2017.6kW·h,上月底是1877.6kW·h,
则消耗电能=2017.6-1877.6=140kW·h
[3]家庭电路中为了安全用电,用电器金属外壳需接地线,防止漏电时外壳带电,避免触电事故的发生。
9.(2025·山东临沂·一模)如图甲所示,是一台具有调温功能的PPR水管热熔器。图乙是其简化电路,电源电压恒为220V,为阻值恒为44Ω的发热电阻,为带有滑片的分压电阻。当滑片移到最右端时,电路中电流为2A。
(1)为确保用电安全,该热熔器在使用时其金属外壳必须连接 。
(2)高温挡时,通过的电流为多大?高温挡功率有多大?
(3)低温挡时,接入电路的阻值为多大?
【答案】(1)地线
(2)
(3)
【详解】(1)为确保用电安全,用电器的金属外壳必须连接地线,所以该热熔器在使用时其金属外壳与地线相连。
(2)滑片移到最左端为高温挡,电路中的电阻最小,由可知,为高温挡,则通过的电流
高温挡功率
(3)滑片移到最右端为低温挡,此时R1两端电压
R2两端的电压
此时R2连入的阻值
10.(2025·陕西西安·三模)某型号的电加热器有高、低两挡调温功能,其额定电压为220V,内部电路由发热电阻、阻值不受温度影响和开关组成,其中。在不拆解电加热器内部电路的情况下,小华用图甲电路对其进行测试:在额定电压下,先闭合开关S,电流表的示数为。再闭合开关,电流表的示数变为4A。
(1)该电加热器使用的是三脚插头,是为了将电加热器的金属外壳与 相连。
(2)该电加热器高温挡的额定功率是多少?发热电阻的阻值是多少?
(3)小华增加了一个单刀双掷开关,利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装,如图乙所示,图中的虚线框内分别是和,改装后的电路具有高、中、低三挡调温功能,且低温挡功率不变,中温挡功率与原高温挡功率相同。
①请将发热电阻、的元件符号填入图乙电路的虚线框内,将电路补充完整。
②改装后,电加热器在高温挡正常工作消耗的电能是多少?
【答案】(1)大地
(2)800W,220Ω
(3),
【详解】(1)该电加热器使用的是三脚插头,是为了将电加热器的金属外壳与大地相连,保证安全。
(2)当单独接入电路中时,电路中的电流为
结合题意可知,电加热器处于高温挡时,电路为的简单电路;电加热器处于低温挡时,与 串联,则该电加热器高温挡的额定功率为
低温挡时电路中的总电阻为
发热电阻的阻值为
(3)[1]根据要求,改装后的电路图,如下图所示:
[2]电路改装后,开关S闭合、断开且接b时,与串联,电加热器处于低温挡;开关S、闭合且接b时,单独工作,电加热器处于中温挡;开关S、闭合且接a时,与并联,电加热器处于高温挡。
则改装后的高温挡额定功率为
电加热器在高温挡正常工作5min消耗的电能为
11.(2025·重庆九龙坡·一模)小黄家购置了一款空气炸锅(如图甲所示),该空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。如图乙所示是它的简化电路图,电阻R2=55Ω,开关S2可以接A、接B,下表是该空气炸锅铭牌上的部分参数。
项目
额定电压V
低温挡功率/W
中温挡功率/W
高温挡功率/W
参数
220
275
400
P高
(1)为了用电安全,空气炸锅的三脚插头必须接入三孔插座。请在图丙中用笔画线代替导线将插座正确连入家庭电路中;
(2)空气炸锅在使用过程中主要是将电能转化为 能;当S1断开,S2接A时,空气炸锅处于 挡;
(3)空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流大小;
(4)求电阻R1的阻值;
(5)空气炸锅正常工作时,高温挡的功率。
【答案】(1)
(2) 内 低温
(3)1.25A
(4)121Ω
(5)1280W
【详解】(1)三孔插座连接方式满足“左零右火,上接地”,如图所示:
(2)[1]空气炸锅在使用过程中,消耗电能,主要是将电能转化为内能。
[2]由图乙可知,当S1闭合、S2接B时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,为高温挡;当S1断开、S2接A时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,总功率最小,为低温挡;当S1闭合、S2接A时,只有R1工作,电路中的总电阻处于中间大小,空气炸锅处于中温挡。
(3)由可知,空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流为
(4)由可知,R1的阻值为
(5)空气炸锅高温挡的功率为
12.(24-25九年级上·河北保定·期末)图甲是某具有加热、保温两挡的电饭煲内部的简化电路图,它的发热电阻是和,已知的阻值为,电饭煲正常工作时电压为220V,保温挡的额定功率为110W。
(1)按照安全用电的要求,将a、b两点接入家庭电路,完成连线;
(2)求电饭煲处于保温挡时的额定电流;
(3)有一次,悦悦同学发现,相同条件下煲饭时间更长,她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低。于是,她关闭家里所有用电器,只让电饭煲以加热挡工作,发现在1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示,请通过计算判断,悦悦同学的猜想是否正确(不考虑电阻值随温度的变化)。
【答案】(1)
(2)0.5A
(3)见解析
【详解】(1)由图甲知,当开关都闭合时,电路中只有R1工作,电路中的电阻较小,据知,电路的电功率较大,为加热挡;当开关S1闭合,S2断开时,两个电阻串联在电路中,电路中的总阻值较大,据知,电路的电功率较小,为保温挡。S1是控制电饭煲的通断开关,开关应接火线与电饭煲之间,所以b点接火线,a点接零线,作图如下:
(2)已知保温挡的额定功率为110W,电饭煲处于保温挡时的额定电流为
(3)保温挡工作时,两电阻的总阻值为
发热电阻的阻值为
只让电饭煲以加热挡工作,发现在1分钟内电能表的转盘转了50转,据电能表的参数可知,电饭煲实际消耗的电能为
电饭煲实际加热电功率为
电路中实际电压为
所以悦悦同学的猜想正确。
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专题17 生活用电
目 录
目标导图
考点深解
考点1 家庭电路的组成与连接(核心基础) / 考点2 家庭电路中电流过大的原因(高频考点)
考点3 安全用电原则(重点应用) / 考点4 测电笔与三线插头的使用(基础考点)
命题突破
突破1 家庭电路的组成与连接判断 / 突破2 家庭电路电流过大原因的分析
突破3 安全用电场景判断 / 突破4 测电笔与三线插头的使用辨析
突破5 家庭电路故障分析
重难攻坚
难点1 生活用电与电功、电功率的综合计算
练测提能
1.主线:家庭电路的组成与连接规则→ 电流过大的原因分析→ 安全用电原则与防护措施→ 测电笔等工具的使用→ 实验探究(连接与故障)→ 综合计算(结合电功率);
2.关键线索:家庭电路的核心特征是“并联”(用电器、插座)和“火线零线有序连接”(开关接火线、插座左零右火上地);安全用电的核心是规避“短路”和“总功率过大”,区分“低压触电”与“高压触电”;测电笔和三线插头是安全用电的关键工具,其原理与火线、零线的电势差异相关;综合计算需融合等公式分析家庭电路负载能力。
◇考点 1 家庭电路的组成与连接(核心基础)
1. 家庭电路的基本组成(按顺序)
(1)进户线:包括火线(L)和零线(N),火线与零线之间的电压为220V,火线与大地之间的电压为220V,零线与大地之间的电压为0V;
(2)电能表:测量家庭电路在一段时间内消耗的电能,串联在干路中,铭牌参数(如“220V 10(20)A”)表示额定电压220V,允许通过的最大正常电流10A,短时间内允许通过的最大电流20A,允许接入的最大功率:Pmax=220V×20A=4400W
(3)总开关(空气开关):控制整个家庭电路的通断,串联在干路中,故障时可手动断开电路,兼具保护作用;
(4)保险丝(或漏电保护器):串联在干路中,核心作用是电流过大时自动切断电路,保护用电器和线路;保险丝由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成,不可用铜丝、铁丝代替;
(5)用电器与插座:用电器之间、用电器与插座之间均为并联,保证各用电器两端电压均为220V,互不影响。
2. 家庭电路的关键连接规则
(1)开关与用电器:开关必须串联在火线与用电器之间,这样断开开关时,用电器与火线断开连接,避免触电;
(2)插座连接:① 两孔插座:左零右火;② 三孔插座:左零右火上接地(接地线与用电器金属外壳相连),防止用电器漏电时金属外壳带电引发触电;
(3)灯泡连接:灯座的螺旋套接零线,顶端金属点接火线,避免更换灯泡时手接触螺旋套触电;
(4)干路与支路:电能表、总开关、保险丝均串联在干路中,各用电器、插座分别组成支路。
3. 核心组件的作用与辨析
组件
连接方式
核心作用
易错提醒
电能表
干路串联
测量消耗的电能
不可串联在总开关之后(需先测总电能)
总开关
干路串联
控制电路通断,检修时断电
不可与保险丝位置颠倒(保险丝需在总开关之后)
保险丝
干路串联
电流过大时熔断,切断电路
不可用铜丝、铁丝代替(熔点高,无法熔断)
三孔插座
支路并联
连接带金属外壳的用电器,防漏电触电
接地线不可接零线(接地电阻更小,保护更可靠)
开关
火线与用电器之间串联
控制用电器通断,防触电
不可接在零线与用电器之间(断开后用电器仍连火线)
易|错|提|醒
1. 连接顺序误区:将总开关、保险丝、电能表的顺序颠倒(正确顺序:进户线→电能表→总开关→保险丝→用电器);
2. 开关连接误区:开关接在零线与用电器之间,导致断开开关后用电器仍带电;
3. 插座连接误区:三孔插座“左火右零”或接地线接零线;
4. 并联原则误区:认为用电器之间是串联(错误,串联会导致用电器电压不足,无法正常工作)。
◇考点 2 家庭电路中电流过大的原因(高频考点)
1. 核心原因一:总功率过大
(1)原理:家庭电路中各用电器并联,电源电压U=220V恒定,由得,总功率越大,干路电流越大;
(2)常见场景:同时使用多个大功率用电器(如空调、电热水器、电磁炉同时工作);
(3)危害:电流过大导致导线发热过多,温度升高,易引发火灾。
2. 核心原因二:短路
(1)原理:火线与零线直接相连(如导线绝缘层破损、用电器内部短路),电路电阻极小,由可知,电流会急剧增大(远大于总功率过大时的电流);
(2)常见场景:导线老化破损、插座进水、用电器故障导致火线零线接触;
(3)危害:瞬间产生大量热量,极易引发火灾,是家庭电路中最危险的故障。
3. 防护措施与原理
(1)保险丝:电流过大时,保险丝产生的热量达到熔点而熔断,切断电路;保险丝的额定电流需匹配家庭电路的最大允许电流(不可选过粗或过细的保险丝);
(2)空气开关:兼具总开关和保险丝的作用,电流过大时自动跳闸,切断电路,且可重复使用,比保险丝更便捷;
(3)漏电保护器:主要针对漏电故障(如用电器金属外壳带电),当检测到火线与零线的电流不相等时,迅速切断电路,保护人身安全(补充:总功率过大和短路时,空气开关动作,漏电保护器一般不动作)。
易|错|提|醒
1. 原因混淆误区:将“总功率过大”与“短路”的原理混淆(前者由推导,后者由推导);
2. 防护误区:认为“漏电保护器可以替代空气开关”(错误,二者防护对象不同:漏电保护器防漏电,空气开关防电流过大);
3. 计算误区:计算总功率时,错误将各用电器电阻相加(并联电路总功率等于各用电器功率之和,无需计算电阻);
4. 认知误区:认为“只要总功率不超过电能表额定功率,就不会出现电流过大”(错误,短路时即使总功率为0,电流也会极大)。
◇考点 3 安全用电原则(重点应用)
1. 核心安全原则
(1)不接触低压带电体(低压:低于1000V的电压,如家庭电路的220V电压);
(2)不靠近高压带电体(高压:高于1000V的电压,如高压输电线);
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层(水是导体,绝缘层破损会导致漏电);
(4)更换灯泡、检修电路时,先断开总开关(保证电路不带电)。
2. 触电类型与急救措施
(1)低压触电类型:
① 单线触电:人接触火线,电流通过人体流入大地;
② 双线触电:人同时接触火线和零线,电流通过人体形成回路;
(2)高压触电类型:
① 电弧触电:人靠近高压带电体时,高压电能击穿空气形成电弧,使人触电;
② 跨步电压触电:高压输电线落地后,地面形成电压差,人走近时两脚之间存在电压,电流通过人体;
(3)急救措施:
① 立即切断电源(拉总开关)或用干燥的绝缘体(如干燥木棍、塑料棒)挑开带电导线;
② 不可直接用手拉触电者(避免施救者触电);
③ 若触电者呼吸、心跳停止,立即进行心肺复苏,并拨打120急救电话。
3. 常见安全用电场景判断
(1)正确场景:① 用干燥抹布擦拭台灯;② 检修电路前断开总开关;③ 三孔插座连接带金属外壳的洗衣机;
(2)错误场景:① 用湿手触摸开关、插座;② 在高压线下放风筝、钓鱼;③ 把三脚插头改成两脚插头使用;④ 用铜丝代替保险丝。
易|错|提|醒
1. 触电认知误区:认为“只有接触带电体才会触电”(错误,高压电弧触电无需直接接触);
2. 急救误区:发现触电者后先拉触电者,再切断电源(错误,直接拉会导致施救者触电);
3. 场景误区:认为“带金属外壳的用电器用两孔插座也可以安全使用”(错误,缺少接地线,漏电时金属外壳带电会引发触电);
4. 高压误区:认为“远离高压带电体就是不碰到即可”(错误,需保持足够安全距离,防止电弧触电)。
◇考点 4 测电笔与三线插头的使用(基础考点)
1. 测电笔的结构与原理
(1)结构:由金属笔尖、电阻、氖管、金属笔卡(或笔尾金属体)组成;
(2)原理:火线与大地之间有220V电压,当测电笔笔尖接触火线时,电流通过笔尖→电阻→氖管→笔卡→人体→大地,氖管发光;接触零线时,零线与大地电压为0,无电流通过,氖管不发光。
2. 测电笔的正确使用方法
正确的使用方法 错误的使用方法
(1)手必须接触笔尾的金属体(保证形成电流回路,否则即使接触火线,氖管也不发光);
(2)笔尖接触被测导线(不可接触笔尖金属体,避免触电);
(3)判断:氖管发光→ 被测导线为火线;氖管不发光→ 被测导线为零线。
3. 三线插头的结构与作用
(1)结构:插头有三个脚,分别对应火线(L)、零线(N)、接地线(E),接地线与用电器的金属外壳相连;
(2)作用:当用电器金属外壳因漏电带电时,电流通过接地线流入大地,避免人体接触金属外壳时触电(接地线的电阻远小于人体电阻,电流优先通过接地线)。
4. 三线插头与三孔插座的匹配要求
(1)必须“左零右火上地”连接,确保接地线与用电器金属外壳可靠连接;
(2)禁止将三线插头的接地线脚折弯后插入两孔插座(失去接地保护作用);
(3)带金属外壳的用电器(如空调、洗衣机、冰箱)必须使用三线插头和三孔插座。
易|错|提|醒
1. 测电笔使用误区:手不接触笔尾金属体,仅靠氖管是否发光判断火线零线(错误,此时接触火线氖管也不发光);2. 触电误区:用手接触测电笔笔尖金属体(错误,会直接接触火线导致触电);3. 插头使用误区:将三线插头改成两脚插头使用(错误,失去接地保护,漏电时易触电);4. 接地误区:认为“接地线接不接都无所谓”(错误,接地是防止金属外壳用电器漏电触电的关键)。
1.(25-26九年级上·河北石家庄·期末)关于电学知识,下列说法不正确的是( )
A.将一根铜导线对折后,电阻变为原来的四分之一
B.家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越小
C.由欧姆定律变形可得,说明导体的电阻与其两端电压成正比
D.家里的空气开关“跳闸”,可能是电路出现了短路
2.(25-26九年级上·辽宁抚顺·期末)对于家庭电路的理解,下列说法正确的是( )
A.使用三脚插头的用电器不一定是大功率用电器
B.按照入户线、空气开关、电能表的顺序连接电路
C.漏电保护器会在电流过大时断开
D.家庭电路的入户线有三条,分别是相线、中性线和保护线
3.(25-26九年级上·山东烟台·月考)下列有关安全用电和防雷的说法正确的是( )
A.甲图,避雷针可以避免建筑物遭受雷电的破坏,如图所示闪电产生的电流方向从避雷针到云层
B.乙图,如果试电笔接触插座左、右两孔,氖管都发光,可能是进户零线断路
C.丙图,多个大功率用电器可以接在同一个插线板上同时使用
D.丁图,人站在绝缘干燥板凳上,两手分别接触火线和零线不会触电
4.(24-25九年级上·广西贵港·期末)如图所示为某家庭电路示意图,关于该家庭电路,下列说法正确的是( )
A.导线b是火线
B.电能表是测量电功率的仪表
C.空气开关跳闸,原因可能是电路中出现短路
D.正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔,氖管不发光,该孔一定接零线
5.(24-25九年级上·宁夏吴忠·期末)下面哪些图示情况可能会发生触电事故( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.甲和丁
6.(25-26九年级上·吉林松原·期末)小明同学用试电笔辨别相线和中性线。
(1)使氖管发光的是 (选填“相线”或“中性线”)。如图所示,闭合开关S,电灯正常发光,工作一段时间后,进户中性线断路,用试电笔测试图中的a、b两点,能使氖管发光的点是 (选填“a”“b”或“a和b”)点。
(2)LED灯工作时将 能转化为光能,手接触到的开关外壳部分是 体。
7.(25-26九年级上·河南平顶山·期末)如图所示的家庭电路中,开关闭合后灯泡不亮,用测电笔分别接触a、b、c、d四处时,测电笔氖管均发光。对故障原因有两种看法:甲同学认为这是灯泡短路了;乙同学认为是中性线的某处断路了,灯泡是正常的。你认为 同学的说法正确,原因是 。
8.(24-25九年级上·安徽淮北·期末)如图所示卡通画中,两只小鸟落在裸露的电线上,则当开关闭合时, 小鸟不会触电。
9.(2024·江苏盐城·一模)如图情景中,不会发生触电事故的是图 ;火线和零线上电流不相等的是图 ;当发生触电事故时,漏电断路保护器不会跳闸的是图 .
10.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期末)请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中。
11.(24-25九年级上·贵州遵义·期末)如图是某同学家部分电路分布,灯泡标有“220V,22W”字样,电热水壶额定功率为1800W。请回答下列问题:
(1)灯泡与电热水壶是哪种连接方式?
(2)灯泡正常工作时的电流多大?
(3)电热水壶正常工作消耗的电能是多少?
◇突破 1 家庭电路的组成与连接
典例1(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。
解|题|思|维
首先,对于三孔插座,必须牢记“左零右火上接地”的原则,这是保障带金属外壳用电器安全使用的基础,接地线能在漏电时将电流导入大地,避免触电事故。其次,开关控制照明灯时,按照安全规范,开关应串联在火线与照明灯之间,这样当开关断开时,照明灯与火线断开连接,确保在更换灯泡或检修时人体接触不到火线,从而保证安全。而照明灯的另一端则连接零线,形成完整的回路,使照明灯能正常工作。在实际连接时,需注意导线不能交叉,连接点要牢固,确保电路的稳定性和安全性。
变式1-1(2025·福建泉州·一模)图甲为一个带开关的五孔插座,开关闭合,插座可以提供工作电压。请在图乙中,将电路连接完整,要求符合安全用电原则。
变式1-2(多选)(2025·江西吉安·二模)如图所示,是家庭电路正常连接时部分电路结构示意图,下列说法正确的是( )
A.图中闭合某支路开关,试电笔测插座两孔氖管均发光,则是入户零线断路
B.图中的保险丝要选择导电性良好的铜丝,以减少电能的损耗
C.图中两孔插座的左孔连接的是火线
D.应在图中b处接入开关来控制灯泡
◇突破 2 家庭电路电流过大原因分析
典例2(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。
变式2-1(2025·河南焦作·二模)如图所示的家庭电路中,开关闭合后,保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的,甲图中的原因是 ;乙图中的原因是 (选填“电路中用电器功率过大”、“短路”);当电流过大时,保险丝会熔断从而保护电路,这是利用了电流的 。
变式2-2厨房里有很多用电器,细心的小明发现微波炉、电饭煲、电热壶等都使用三脚插头。通过学习物理,他明白了这样设计的目的是使这些用电器的金属外壳与 相连;如果仅把一个电饭煲的插头接入插座时,家中保险丝立刻熔断,可能的原因是 (选填“功率过大”或“短路”)。保险丝熔断后 (选填“能”或“不能”)用铜丝、铁丝代替保险丝。
◇突破 3 安全用电场景判断
典例3(2025·四川绵阳·中考真题)安全用电是现代社会人人都应该了解的常识,下列场景符合安全用电原则的是( )
A.甲图中使用绝缘皮破损的插头
B.乙图中用湿手控制开关
C.丙图中用干燥的木棒挑开触电者身上的电线
D.丁图中在高压线附近放风筝
变式3-1(2025·福建泉州·一模)雷电是云层间电荷聚集到一定程度后发生剧烈放电的自然现象。如图,带电的云层靠近建筑物上的避雷针时,通过避雷针剧烈放电形成雷电。下列说法正确的是( )
A.雷电发生过程电能全部转化为光能
B.避雷针可用很细的金属线与大地相连
C.雷雨时,旷野中的行人应立即躲到大树下
D.雷雨时,旷野中的行人应双脚并拢蹲下,尽可能降低高度
变式3-2(多选)(2025·辽宁辽阳·模拟预测)关于下列四幅图,说法正确的是( )
A.甲图中,人站在绝缘凳上,双手同时握住火线和零线会触电
B.乙图反映了电动机的工作原理
C.丙图中,“中国天眼”可接收来自太空的电磁波,帮助人类探索宇宙起源和演化
D.丁图中,核电站是利用核裂变释放的能量来发电的
◇突破 4 测电笔与三线插头的使用辨析
典例4“规范操作,安全用电”是我们应该牢记的准则。如图所示,中性线应该与三孔插座的 孔相连;检测电路中的相线是否有电,应该使测电笔与 孔接触。(均选填“a”“b”或“c”)
变式4-1(2025·广东清远·二模)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”)。
变式4-2(2025·江苏无锡·模拟预测)如图,家庭电路两虚线框中连入了电灯和开关,则方框 (填“甲”或“乙”)中为开关,闭合开关后,若电灯发光,使用测电笔接触a、b、c、d四点时,氖管发光的点有 ;开关S断开,人接触b点 (填“会”或“不会”)触电。
◇突破 5 家庭电路故障分析
典例5(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图是家庭电路的一部分,进户线在图中左侧。闭合开关,灯泡不亮,用试电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,d处氖管不发光。则电路故障是( )
A.灯泡断路 B.b、c间断路 C.a、d间断路 D.进户线零线断路
变式5-1(2025·四川绵阳·一模)如图所示是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①只闭合S1,灯L1亮;②断开S1,闭合S2,灯L1和L2都不亮;③闭合S1、S2用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是( )
A.灯L2短路 B.灯L1所在支路断路
C.c、d两点间断路 D.c点左侧的零线断路
变式5-2(辽宁营口·中考真题)如图所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是( )
A.灯L2短路 B.c点左侧的零线断路
C.灯L2所在支路断路 D.c、d两点间断路
◇难点 1 生活用电与电功、电功率的综合计算
典例6(2025·海南·中考真题)如图是实践小组设计的简易电热孵化器电路。已知电源电压恒为220V,是电热丝,温度对阻值的影响忽略不计。闭合开关后,电流为5A。
(1)求的阻值;
(2)求通电10s产生的热量;
(3)使用时发现电热箱内温度高于孵化所需的温度,为降低温度,小南设计了两种改进方案:①在箱体内a点处串联电热丝Ra;②在箱体外b点处串联电热丝Rb,两种方案电热箱箱体内的电功率相等。小南按两种方案进行实验,测得电流为和,,且,但没有记录和对应哪种方案。请你根据上述信息判断更节能的方案是 (选填“①”或“②”),求该方案新接入电热丝的阻值 。
变式6-1(2025·河南·模拟预测)如图甲所示为科技小组的同学设计的一款带保温功能的电热水壶的内部结构简化电路图,该电热水壶的部分参数如下表所示。单独开启盛满水的电热水壶,2min将76℃的水烧开(在标准大气压下),如图乙所示所在电路的电能表的表盘转过20r,,,求:
额定电压
220V
高温挡功率
~W
保温挡功率
200W
水容量
1L
(1)高温挡电功率;
(2)电阻丝电阻;
(3)电热水壶的加热效率;
(4)怎样改进电路可以提高加热效率?写出一种方法。
变式6-2(2025·安徽亳州·模拟预测)某电热敷腰带有高温、中温和低温三个挡位,高温和中温两个挡位对应的额定功率分别为80W、20W,图甲是其内部简化电路图,额定电压为U,R0、R1、R2均为定值加热电阻,其中R1>R2,通过温控开关S2可实现不同挡位的切换。
(1)分析:当开关S1闭合,温控开关S2接到时,电热敷腰带的挡位;
(2)求加热电阻R0和R2的比值;
(3)将电热敷腰带单独接入家庭电路,在高温挡正常工作40min,如图乙所示的电能表转盘转了90转,求电热敷腰带的实际电压U0(用含有U的式子表示)。
1.(2025·辽宁盘锦·二模)如图所示的家庭电路,插座不能正常工作,经检测发现b、d间断路,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.灯不会发光
B.正确使用试电笔接触图中c点,试电笔会发光
C.若此时站在地上的人一只手接触a点,人会触电
D.若将开关和灯互换位置,仍然符合安全用电原则
2.(2024·河南新乡·一模)如图所示的家庭电路,开关闭合后灯泡发光,此时的火线和零线中都有电流通过。则下列说法中正确的是( )
A.灯泡发光时人接触A点或D点都会触电
B.灯泡发光时试电笔接触B、C两点氖管都会亮
C.若进户零线断了,即使闭合开关,人接触C点也会触电
D.若灯泡不发光,用试电笔接触C点时氖管发光,说明零线断了
3.(2023·四川乐山·中考真题)如图所示的各种做法中,符合安全用电原则的是( )
①使用试电笔时,手不能接触试电笔笔尖的金属部分
②在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
③开关要连接在火线与用电器之间
④冰箱的金属壳接地
A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.②④
4.(2025·云南昆明·三模)如图是家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.使用验电笔时,手不要接触笔尾金属体
B.保险丝烧断后可用铜丝代替
C.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
D.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
5.(2025·安徽黄山·三模)如图所示是两位电工站在绝缘梯上维修电路的情景,甲电工左手不小心接触到了火线,同时右手递给乙电工一根铁钉,如果要保证两位电工的安全,乙电工左手在接铁钉的同时,其右手不能触摸 。(选填“火线”、“零线”或“梯子”)
6.(2025·新疆乌鲁木齐·二模)“疆电入渝”工程是指哈密一重庆特高压直流输电工程。
(1)800kV特高压直流输电是一种高效的长距离电力传输技术。800kV高压线距离地面较高,主要是为了防止 (填“跨步电压”或“电弧”)触电,高压输电线通常用钢芯与多股铝绞线并联来 (填“增大”或“减小”)电阻,钢芯铝绞线的电流主要是 (填“电子”“中子”或“质子”)定向移动形成的。
(2)电流通过输电线时输电线内能增大,这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式改变输电线的内能。若某的直流输电线路,其输电功率为,则输电电流为 A,已知输电线电阻为,则输电线的发热功率为 MW。
7.(2025·陕西·模拟预测)小李新买了一台电暖器,高温挡和低温挡功率分别为“2000W”和“800W”。电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连,可防止漏电时对人造成伤害。其内部电路原理图如图所示,当电阻R1、R2同时接入电路时,处于 挡。某天电暖器正常工作6h,其中高温挡2h,低温挡4h,则它一天耗电 kW·h。
8.(2025·广东深圳·三模)月底,小深对自家用电的情况进行调查,观察到电能表的表盘如图所示,这说明小深家中用电器正常使用的总功率不能超 W。若上月底电能表示数为1877.6kW·h,则本月消耗的电能为 kW·h。为了防止触电,用电器的金属外壳还必须接 线。
9.(2025·山东临沂·一模)如图甲所示,是一台具有调温功能的PPR水管热熔器。图乙是其简化电路,电源电压恒为220V,为阻值恒为44Ω的发热电阻,为带有滑片的分压电阻。当滑片移到最右端时,电路中电流为2A。
(1)为确保用电安全,该热熔器在使用时其金属外壳必须连接 。
(2)高温挡时,通过的电流为多大?高温挡功率有多大?
(3)低温挡时,接入电路的阻值为多大?
10.(2025·陕西西安·三模)某型号的电加热器有高、低两挡调温功能,其额定电压为220V,内部电路由发热电阻、阻值不受温度影响和开关组成,其中。在不拆解电加热器内部电路的情况下,小华用图甲电路对其进行测试:在额定电压下,先闭合开关S,电流表的示数为。再闭合开关,电流表的示数变为4A。
(1)该电加热器使用的是三脚插头,是为了将电加热器的金属外壳与 相连。
(2)该电加热器高温挡的额定功率是多少?发热电阻的阻值是多少?
(3)小华增加了一个单刀双掷开关,利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装,如图乙所示,图中的虚线框内分别是和,改装后的电路具有高、中、低三挡调温功能,且低温挡功率不变,中温挡功率与原高温挡功率相同。
①请将发热电阻、的元件符号填入图乙电路的虚线框内,将电路补充完整。
②改装后,电加热器在高温挡正常工作消耗的电能是多少?
11.(2025·重庆九龙坡·一模)小黄家购置了一款空气炸锅(如图甲所示),该空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。如图乙所示是它的简化电路图,电阻R2=55Ω,开关S2可以接A、接B,下表是该空气炸锅铭牌上的部分参数。
项目
额定电压V
低温挡功率/W
中温挡功率/W
高温挡功率/W
参数
220
275
400
P高
(1)为了用电安全,空气炸锅的三脚插头必须接入三孔插座。请在图丙中用笔画线代替导线将插座正确连入家庭电路中;
(2)空气炸锅在使用过程中主要是将电能转化为 能;当S1断开,S2接A时,空气炸锅处于 挡;
(3)空气炸锅处于低温挡工作时,电路中的电流大小;
(4)求电阻R1的阻值;
(5)空气炸锅正常工作时,高温挡的功率。
12.(24-25九年级上·河北保定·期末)图甲是某具有加热、保温两挡的电饭煲内部的简化电路图,它的发热电阻是和,已知的阻值为,电饭煲正常工作时电压为220V,保温挡的额定功率为110W。
(1)按照安全用电的要求,将a、b两点接入家庭电路,完成连线;
(2)求电饭煲处于保温挡时的额定电流;
(3)有一次,悦悦同学发现,相同条件下煲饭时间更长,她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低。于是,她关闭家里所有用电器,只让电饭煲以加热挡工作,发现在1分钟内电能表的转盘转了50转。电能表的铭牌如图乙所示,请通过计算判断,悦悦同学的猜想是否正确(不考虑电阻值随温度的变化)。
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