内容正文:
3.5家庭用电
知识点一:家庭电路的组成
1.家庭电路的组成部分:低压供电线、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
2.家庭电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
3.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。
知识点二: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。
知识点三:熔断器和断路器
1.熔断器(保险丝)
(1)选用原则: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。
(2)材料:一般是用电阻率大、熔点较低的合金材料制成。
(3)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。
(4)熔断器一般有封闭管式熔断器和敞开插入式熔断器两种
(5)保险丝熔断的原因:电路过载或短路。
【注】a.在家庭电路中切勿用铜丝或铁丝代替保险丝;b.保险丝应与所保护的电路串联。
【思考与讨论】 如果选用的保险丝额定电流太大或太小,会造成怎样的后果?
如果选用的保险丝额定电流太大,在电路中总电流过大,使导线发热程度过高时保险丝还没有熔断,就会失去保险丝切断电路的作用,可能会引发火灾等事故;如果额定电流太小,将会在使用较少的用电器时,保险丝就熔断,使电路无法正常使用。
2.断路器(空气开关——低压断路器)
(1)作用:当流过断路器的电流超过额定电流时,断路器可以自动切断电路,从而起到保护电路的作用。
(2)连接:断路器一般串联在火线上。
(3)断路器相当于闸刀开关和熔断器的作用。
(4)优点:断路器能手动复位,接通电路;也能手动切断电路。不需要更换元件,比保险丝更方便。
(5)【实践活动】 如图是一种断路器的工作原理图,你能否介绍其工作原理?
工作原理:电流过大时,双金属片被过度加热,发生弯曲,使接触点在弹簧拉力作用下被断开,电路切断,从而起到电路过载或短路时的保护作用。
(6)家庭电路中电流过大(保险丝熔断或断路器会断开)的原因:
①发生短路;
②用电器的总功率过大:a.使用了大功率的用电器。如空调、热水器等;
b.使用的用电器过多。
知识点四:插座
1.分类:两孔式插座和三孔式插座。
2.记忆技巧:两孔式,左零右火;三孔式,左零右火上接地。
3.接外壳的脚稍长的目的:在用电器通电前,先将金属外壳接地,起到安全和保护的作用。
注:凡是金属外壳的用电器都要用到三角插座,如:空调、冰箱、电饭煲、洗衣机等。
4.家用电器配置三脚插头的原因
三孔式插座除了火线插孔和零线插孔以外,还有一个中间插孔,在建造房屋电路布线时已经将这个插孔与大地相连,因此称为接地孔。使用三脚插头的用电器,外壳接在插头的中间脚上,当把三脚插头插入三孔式插座时,用电器的外壳就与大地相连了。
为了保证人身安全,洗衣机、电冰箱、电饭锅等电器都用三脚插头,使它们的外壳能够接地。万一用电器火线的绝缘层被破坏,火线与用电器的金属壳相接触,金属壳上就有220伏的电压,如果这个用电器没有接地线,当人触及此用电器时,电流就会通过人体进入大地,发生触电事故。
当火线与用电器的金属外壳接触,而外壳接地时,电流会直接经接地线进入大地。此时会由于家庭电路中的电流过大而使断路器自动断开,切断电路。因此,接地线是用电器的安全线。
知识点五:家庭电路故障分析
1.用试电笔判断家庭电路故障。
家庭电路出现的故障多表现为用电器不工作和保险丝熔断。
检修时要用试电笔检测导线、用电器等是否带电,具体思路如下:
2.用“检验灯法”鉴别家庭电路中常见的故障
知识点六:安全用电
1.家庭电路电流过大的原因
①电路中发生短路。
②用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝。
2.触电事故:
① 定义:一定强度的电流通过人体所引起的伤害
② 危险性:与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
③ 安全电压:不高于36V,动力电路电压380V、家庭电路电压220V都超出了安全电压。
3.常见的触电事故
触电形式
家庭电路触电
单线触电
站在地上的人接触到火线,则电流流入人体,通过人体流入大地,造成触电事故,如果这时脚下踩着绝缘材料,就不会触电
双线触电
人站在绝缘体上,若一只手接触火线,另一只手接触零线,电流将由火线流经人体回到零线,造成触电事故
高压触电
高压电弧触电
高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠近高压带电体到一定距离时,高压的带电体和人体间发生放电现象,电流通过人体造成高压电弧触电
跨步电压触电
高压输电线掉落在地上,地面上和电线断头距离不同的各点间存在电压,当人两脚与电线断头的距离不等时,两脚之间存在相当高的电压,这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,造成跨步电压触电
触电事故急救
处理原则
使触电的人迅速和电源脱离,同时注意自身安全
具体做法
一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,使触电者尽快脱离电源;二是尽力抢救;三是发生电气火灾时,务必在切断电源后再灭火
4.安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
5.抢救措施:先切断电源,再用干燥的木棒拨开,人工呼吸。
6.生活中安全用电常识
①对于人体的安全电压是不高于36伏。
②不接触火线、有金属外壳的用电电器要将金属外壳接地。
③高大建筑要安装避雷针,防止雷击。
④不靠近高压线路,防止发生高压电弧触电和跨步电压触电。
⑤有人一旦触电或家庭电路发生火灾都要立即切断电源,绝对不能用水来扑灭电器火灾。
⑥将插头插入插座时,手不要接触金属插脚。
⑦不要用湿的手触摸电器、插座和开关。
⑧防止电线的绝缘层老化或破损。
⑨不要在高压线旁钓鱼或放风筝。
⑩不要使插座超负荷。
⑪避免在浴室中使用电器。
⑫导线旁不要放发热物体。
⑬不要同时使用大量大功率用电器。
特别提醒:
家庭电路触电的事故,都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的,并与地线或零线构成通路。要分清零线和地线,虽然地线和零线正常情况下之间没有电压,但绝不能将地线和零线接通,否则易造成触电事故。
【经典题型讲解】
题型一:家庭电路的连接
1.安装家庭电路时,从进户线到用电器之间有闸刀开关、电能表、熔断器,它们正确的排列顺序应是( )
A.闸刀开关、熔断器、电能表
B.电能表、闸刀开关、熔断器
C.熔断器、电能表、闸刀开关
D.电能表、熔断器、闸刀开关
【答案】B
【解答】解:电能表的测量整个家庭消耗电能的多少,一定安装在最前面。
总开关控制整个电路,为了检修电路比较方便,要安装的电能表的后面。
电路中电流过大会熔断保险丝,为了更换保险丝比较方便,熔断器安装在总开关的后面。
故选:B。
2.随着家庭电气化普及,用电安全需要格外关注。下列家庭电路接线图中,符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:A、图中保险丝串联在零线上了,且控制灯泡的开关接在零线上了,故A错误;
B、图中保险丝串联在或线上,火线过开关进入灯泡顶端的金属点,零线接在灯泡的螺旋套,故B正确;
C、图中火线没有进开关,且火线直接接在灯泡的螺旋上了,零线和火线之间出现不该有的导线,故C错误;
D、图中保险丝串联在零线上了,故D错误。
故选:B。
3.如图表示家庭电路的一部分,下列有关说法正确的是( )
A.图中控制灯泡的开关连接错误
B.断路器安装在Q处而不是P处
C.测电笔检测地线孔时氖管发光
D.三孔插座短路时电灯不能发光
【答案】D
【解答】解:A、图中火线接在火线上,在更换灯泡时,断开开关,切断火线,更安全,开关连接正确,故A错误;
B、由图可知,P点在火线上,因此断路器安装在P处而不是Q处,故B错误;
C、试电笔与火线接触时,氖管发光,测电笔检测地线孔时氖管不发光,故C错误;
D、三孔插座短路时,跳闸,电灯不能发光,故D正确。
故选:D。
4.如图为某家庭电路示意图,图中元件连接存在安全隐患的是( )
A.保险丝 B.开关S2 C.三孔插座 D.开关S1
【答案】D
【解答】解:A、保险丝串联在干路中,连接正确,故A正确;
C、三孔插座与其他用电器并联,接线左零右火上地线,连接正确,故C正确;
BD、开关接在火线和接在零线上都能控制灯泡,但是接在火线上,当开关断开时,能切断火线;开关接在零线上,开关断开时,灯泡连接着火线,不安全,由图可知,开关S1接在零线上了,故B正确,D错误。
故选:D。
5.如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱并联
B.闭合S灯不亮,说明没电,可以直接维修
C.零线和地线之间的电压为220V
D.保险丝改接到零线上更安全
【答案】A
【解答】解:A、电冰箱接入三孔插座后,电灯与电冰箱互不影响,能独立工作,是并联的,故A正确;
B、闭合S灯不亮,说明没电,应该首先要确定电路故障的原因,然后再维修,故B错误;
C、零线和地线之间的电压为0V,故C错误;
D、为了安全,保险丝应该接到火线上,保险丝熔断时,整个电路与火线之间是断开的,故D错误。
故选:A。
6.图是家庭电路示意图,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量家庭电路中正在工作的用电器总功率的仪表
B.保险盒内的保险丝熔断后,可以用铜导线或者铁导线代替
C.使用试电笔时,要用手指按住笔尾金属体,然后用笔尖接触被测导线
D.控制灯泡的开关和它所控制的灯泡,位置可以互换
【答案】C
【解析】A.电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表,故A错误;
B.铜丝和铁丝的熔点较高,不能及时熔断,起不到保护作用,故B错误;
C.使用试电笔时,一定要用手触及笔尾的金属部分,但不能接触笔尖金属体,然后用笔尖接触被测导线,故C正确;
D.控制灯泡的开关和它所控制的灯泡是串联的,开关必须接在火线和用电器之间,位置不可以互换,故D错误。
故选C。
7.如图是小明同学在综合实践活动中设计的简易家庭电路(简图)。在评价环节,同学们指出了该电路四个不当之处。不当之处确实成立的是( )
A.整个电路缺少电流过大保护装置 B.两孔插座应该与三孔插座装在一起
C.电灯的开关走线错误 D.三孔插座的保险丝不应该装在零线上
【答案】D
【解析】A.由图可知,电路中有空气开关,即有电流过大的保护装置,故A不符合题意;
B.家庭电路中都是并联的,因此两孔插座不能与三孔插座装在一起,故B不符合题意;
C.为了电路安全,灯泡在连接火线之前要先接开关,故C不符合题意;
D.三孔插座的保险丝,应安装在火线与右孔之间,故D符合题意。
故选D。
8.如图所示的是家庭照明电路演示板。当闭合与灯座A相连的拉线开关时,灯泡A不发光;当闭合与灯座B相连的墙壁开关时,灯泡B发光。下列说法中正确的是( )
A.灯泡A短路
B.漏电保护器发生“跳闸”现象
C.用测电笔检查二相插座的右侧孔,氖管会发光
D.闸刀开关未闭合
【答案】C
【解析】AB.家庭电路是并联的,灯泡A不能短路,否则漏电保护器会因为电流过大,发生“跳闸”现象,灯泡A不发光,故障是断路,因并联电路各用电器互不影响,所以灯泡B发光,故AB错误;
C.二相插座的右侧孔接的是火线,所以用测电笔检查二相插座的右侧孔,测电笔接触火线,氖管会发光,故C正确;
D.闸刀开关在干路上,控制整个家庭电路,如果未闭合,则两灯泡都不发光,故D错误。
故选C。
9.如图甲是某家庭电路连接示意图,图乙为电路中空气开关的原理图,P为电磁铁,Q为衔铁,S为开关。下列分析正确的是( )
A.图乙中P的左端为N极
B.将电饭锅接入甲图三孔插座,电饭锅的金属外壳通过3孔接地
C.手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸,一定是电路的总功率过大
D.电流过大时,图乙中P的磁性增强,吸引Q向左偏转,弹簧拉起S切断电路
【解答】解:A、由图可知,电流从P的左端流入,右端流出,由安培定则可知,图乙中P的右端为N极,其左端为S极,故A错误;
B、由图可知,三孔插座的1孔接地线,将电饭锅接入甲图三孔插座,电饭锅的金属外壳通过1孔接地,故B错误;
C、手机充电器的功率很小,接入两孔插座后空气开关跳闸,可能是短路引起的,故C错误;
D、电路中电流过大时,电磁铁P的磁性就会增强,则吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀S在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保险作用,故D正确。
故选:D。
10.如图是家庭电路示意图,下列说法正确的是( )
A.当电路被断路器切断后,可以先复位断路器,然后再找出故障原因
B.与开关S直接相连的导线a是零线,开关S与灯泡L可以互换位置
C.断开开关S,灯泡L和插座上的用电器同时停止工作
D.若c处断开,电冰箱插头插入插座,虽能工作但有安全隐患
【解答】解:A、电路被断路器切断,说明电路中的电流过大,为了确保电路安全,应先找出故障原因,排除故障后,再复位断路器,故A错误;
B、为了确保电路安全,开关需要接在火线和灯泡之间,与开关S直接相连的导线a是火线,故B错误;
C、家庭电路中用电器是并联的,因此断开开关S,灯泡L不工作,插座上的用电器可以工作,故C错误;
D、若c处断开,冰箱金属外壳不能与地线连接,电冰箱插头插入插座,虽可以工作,若金属外壳带电会引发人触电,存在安全隐患,故D正确。
故选:D。
11.目前市场上有一款带小夜灯(指示灯)的家用电路开关面板售卖。当接通开关以后,指示灯发亮,对应的电灯也工作;小夜灯烧坏了,按下开关以后,对应的电灯也可以继续工作,根据上面的描述,下列四幅图中,符合该面板的接线图是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:在家庭电路中,开关应该控制火线,所以开关一端应该与火线相连,且由于小夜灯烧坏了,按下开关以后,对应的电灯也可以继续工作,所以指示灯和电灯应该并联,开关位于干路上,故C符合题意。
故选:C。
12.洛洛的卧室内安装有调光灯,图中虚线框内是开关和调光器,两者共同控制照明灯的开、关及调光。请在虚线框内补充上调光器(滑动变阻器),并将调光器、开关和照明灯、三孔插座连入家庭电路,使其符合安全用电的要求。
【解答】解:由图中氖管发光可知,上面一条是火线,中间一条是零线,下面是地线。
三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;
调光器(滑动变阻器)与开关、灯泡串联,开关接在灯泡与火线之间,如图所示:
13.小丽家中有一盏用声控开关和光控开关控制的电灯,电灯在光线昏暗并且有人经过时才发光,可以达到节电的目的;同时由于有不固定的家用电器,需接入一只三孔插座,请将如图所示的原理图按要求连接完整。
【答案】
【解析】用的电器相互影响为串联,不相互影响为并联。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,结合三孔插座的接线方法解答。
【解答】光线昏暗时光控开关闭合,有人走动发出声响时声控开关闭合,两开关同时闭合,电灯才发光,说明光控开关、声控开关、电灯串联,要注意开关应接在火线和用电器之间;三孔插座的接法是:左零右火上接地,如下图所示:
题型二:家庭电路电流过大的原因
1.(2024春•桐乡市月考)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开关里的两线头相碰 ③两孔插座中的两线头相碰,其中会引起电路中熔丝熔断的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【解答】解:①灯座里的两个线头相碰,火线和零线直接接触,造成短路,电路电流过大,会引起保险丝熔断;
②开关里两线头相碰,开关闭合,电路接通,用电器正常工作,不会引起保险丝熔断。
③两孔插座中的两线头相碰,火线和零线直接接触,造成短路,电路电流过大,会引起保险丝熔断。
故选:B。
2.碳素鱼线为垂钓者常用的鱼线,导电性较好。某垂钓者在甩竿抛线过程中,鱼线不慎接触电力线路。不仅使垂钓者触电,还导致进户电路短路,造成大面积停电。下列电路图能解释停电原因的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:AC、图中鱼线连接在零线上,无论是在进户电路之前,还是进户电路之后,都不会造成短路,也不会触电,故AC不合题意;
B、图中鱼线连接在火线上,不会造成短路,故B不合题意;
D、图中鱼线连接在火线上,并且将火线与地线连接,会造成进户电路短路,同时人接触鱼线会触电,故D符合题意。
故选:D。
3.因电瓶车违规充电而引发的火灾等安全事故频发,给人们敲响警钟。如图所示,某居民将充电插座从窗口悬挂到窗外给电瓶车充电,这种“飞线”充电方式存在严重安全隐患:我国家庭用电的交流电电压为 ,若雨天或雾天有水容易进入充电插座内部引起电路
(选填“短路”或“断路”),造成电路电流过大,同时长期悬挂在室外的电线也容易因与窗台或外墙摩擦而磨损绝缘皮,可能导致人体接触到火线,从而引发触电事故。
【答案】220V;短路。
【解答】解:我国家庭电路电压是220V;
水是导体,雨天或雾天有水容易进入充电插座内部引起电路短路,短路时电路有很大电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮,引起火灾。
故答案为:220V;短路。
题型三:熔断器和保险丝
1.某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路,下列说法正确的是( )
A.火线上的保险丝应该改装到零线上
B.甲处应装用电器,乙处应装开关
C.当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大
D.当保险丝熔断后,可以用铁丝代替
【答案】C
【解答】解:A、为了安全,保险丝应接在火线上,而不是零线上,故A错误;
B、按照安全用电的要求,甲处安装开关,乙处安装电灯,故B错误;
C、家庭电路中用电器是并联的,同时使用的越多,电路中的总功率越大,而电路两端的电压是不变的,根据P=UI,电路中的电流越大,故C正确;
D、电路中电流增大时,超过保险丝的熔断电流值,保险丝就会熔断,因此当保险丝熔断后,不可以用铁丝代替,故D错误。
故选:C。
2.家庭中常用断路器保护电路,当电流超过限制时就自动切断电路。如图甲和乙所示为断路器的工作原理,以下说法正确的是( )
A.该断路器是利用电流的磁效应制成
B.双层金属片左边比右边热胀现象明显
C.为了用电安全,断路器应该和零线相连
D.当电路断开后,触点会自动复原
【答案】B
【解答】解:A、该断路器是利用物体的热胀冷缩原理制成的,故A错误;
B、双层金属片左边比右边热胀现象明显,故B正确;
C、为了用电安全,断路器应该和火线相连,故C错误;
D、当电路断开后,触点不会自动复原,故D错误。
故选:B。
3.图甲为某款型号的断路器,原理如图乙。正常工作时,触点闭合。当电路短路或过载时,利用电磁铁或双金属片作用,使铁质簧锁装置弹开,触点断开。下列包含断路器在内的家庭电路安装符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:家庭电路中断路器应该连接在火线上,开关应该连接在火线和电灯之间,故A正确、BCD错误。
故选:A。
4.因线路或用电器的绝缘层老化,家庭电路会发生漏电现象,漏电现象严重时会引发用电安全事故。漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时的保护装置,如图所示,未发生漏电时I1=I2,与如果电路中某处发生漏电,即有电流I3通过其他路径流入大地而使I1与I2的差值大于一定值时,漏电保护器会快速自动切断电路,此时I3的值称为动作电流。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
(2)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反。此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由是 。
【答案】(1)D;(2)I1=I2+I3;(3)会;零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开。
【解答】解:(1)当火线的电流与零线的电流不相等时漏电保护器起作用;
A、当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故A错误;
B、漏电保护器跳闸后,需要检查电路故障,排除故障后,按下复位按钮,才能恢复供电,故B错误;
C、正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流,故C错误;
D、人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故D正确。
故选:D;
(2)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(3)如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,洗衣机零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开。
故答案为:(1)D;(2)I1=I2+I3;(3)会;零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开。
题型四:测电笔的使用
1.如图所示,小宁用指尖抵住测电笔笔尾金属体,插入某插座的插孔,氖管发光。则( )
A.没有电流通过小宁的身体,与笔尖金属体接触的是火线
B.有电流通过小宁的身体,与笔尖金属体接触的是零线
C.没有电流通过小宁的身体,与笔尖金属体接触的是零线
D.有电流通过小宁的身体,与笔尖金属体接触的是火线
【答案】D
【解答】解:测电笔在正确使用时,手接触笔尾金属体,测电笔和人体是串联在电路中的,如果接触火线,氖管发光,有电流通过人体,故D正确,ABC错误。
故选:D。
2.如图用测电笔辨别火线和零线,其中氖管发光的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:使用测电笔辨别火线和零线时,手一定要接触笔尾金属体,手一定不能接触笔尖金属体;两孔插座的连接方法:左零右火。
A、图中手没有与笔尾金属体接触,故虽然接触了右孔的火线但氖管不会发光,故A错误;
B、图中测电笔接触了右孔的火线,且手接触了笔尾的金属体所以氖管会发光,故B正确,
C、图中测电笔接触了右孔的零线,故C错误;
D、图中测电笔接触了右孔的零线,且手没有接触笔尾的金属体,故D错误。
故选:B。
3.如图是常用的家庭电路图的部分示意图,下列说法正确的是( )
A.若将测电笔插入三孔式插座左孔,氖管发光
B.在d处接入控制插座的通断的开关
C.若在导线a和b之间接一个灯泡L1,则L1与灯泡L串联
D.进户线a为火线,b为零线
【答案】D
【解答】解:
A、三孔插座的左孔接的是零线,测电笔插入左孔,氖管不发光,故A错误;
B、三孔插座的左孔接的是零线,开关不能接在零线与插座之间,要接在火线与插座之间,故B错误;
C、若在导线a和b之间接一个灯泡L1,L1与L并联,故C错误;
D、开关要接在火线与灯之间,所以a为火线、b为零线,故D正确。
故选:D。
4.一种试电笔的构造如图所示,有关试电笔的说法正确的是( )
A.使用试电笔时手可以接触笔尖金属体
B.使用试电笔时手需要接触笔尾金属体
C.试电笔中的电阻可以用实验室中20Ω的电阻代替
D.使用试电笔时为了保证安全,不能有电流通过人体
【答案】B
【解答】解:AB、手不要接触试电笔前端的金属体,必须接触试电笔末端的金属体,使电源和大地之间形成通路,故A错误,B正确;
CD、在使用试电笔时,试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时试电笔的高值电阻分担的电压很大,人体分担的电压很小,通过人体的电流很小,氖管发光,不会发生触电事故,因此不能用铁丝代替试电笔中的电阻,故C、D错误。
故选:B。
5.如图甲所示为一种测电笔的构造图,乙和丙分别为使用测电笔和家庭电路局部电路图,下列说法不正确的是( )
A.正确使用测电笔,电路正常情况下,若氖管发光则说明接触的是火线
B.若人体电阻约为1kΩ,则测电笔中的电阻为4kΩ的高值电阻
C.断开开关S时,用测电笔接触a点氖管发光,接触b点和c点氖管不发光
D.闭合开关S时,若进户零线开路,用测电笔接触abcde点氖管都发光
【答案】B
【解析】A.正确使用测电笔,电路正常情况下,若氖管发光,则说明接触的是火线,故A正确,不符合题意;
B.人体电阻和测电笔中的电阻为串联电路,家庭电路的电压U=220V,根据欧姆定律可知,电路中的电流为
则人体的电压为
超过了人体的安全电压,故B错误,符合题意;
C.断开开关S时,b、c、d不能与火线直接或间接接触,所以用测电笔接触b、c、d不能使氖管发光,a、e与火线接触,氖管发光,故C正确,不符合题意;
D.闭合开关S时,若进户零线开路,a、b、c、d、e点直接或间接接触火线,所以用测电笔接触各点时氖管发光,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.一种试电笔的构造如图所示,有关试电笔的说法正确的是( )
A.使用试电笔时手可以接触笔尖金属体
B.使用试电笔时手需要接触笔尾金属体
C.试电笔中的电阻可以用实验室中的电阻代替
D.使用试电笔时为了保证安全,不能有电流通过人体
【答案】B
【解析】AB.使用试电笔时手不可以接触笔尖金属体,可以接触笔尾金属体,故A错误;B正确;
C.试电笔中的电阻非常大,约为2兆欧,不可以用实验室中的电阻代替,故C错误;
D.使用试电笔时为了保证安全,有微弱电流通过人体流到大地,形成通路,故D错误。
故选B。
7.如图所示,用测电笔检测插座中是否有“电”,下列操作错误的是( )
A.笔尖插入插座 B.笔尖接触火线
C.手接触笔尖金属体 D.手接触笔尾金属电极
【答案】C
【解析】使用试电笔时,手要接触笔尾金属体,手不能接触笔尖金属体,笔尖可以插入插座,笔尖可以接触零线和火线,故C错误,符合题意,ABD正确,不符合题意。
故选C。
8.如图是正常的家庭电路,则火线是 (填“上”或“下”)一根。若电线BD某处断路闭合电键S后,用测电笔测试C和D两点,能使测电笔发光的点是 (填“C”、“D”或“C、D”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
由图可知,保险丝和开关与上面的导线相连接,所以上面的导线是火线;
若电线BD某处断路,闭合电键S后,C和D两点都与火线相连,用测电笔测试C和D两点时,都能使测电笔发光。
故答案为:上;C、D。
题型五:家庭电路故障分析
1.如图是部分家庭电路示意图,晚上亮着的灯突然熄灭,用测电笔测P、M、N、Q四个点,测电笔均能发光,则电路故障可能是( )
A.保险丝烧断了 B.M点与N点之间断路
C.N点与Q点之间断路 D.Q点与零线之间断路
【考点】家庭电路的连接.版权所有
【答案】D
【解答】解:灯突然熄灭,说明电路断路。使用试电笔时,用手接触笔尾的金属体,笔尖接触被检测电线,若测电笔氖管发光,则被检测的电线是火线,否则为零线;测电笔测试图中的P、M、N、Q四点,四点都能使测电笔发光,说明P、M、N、Q与火线连通,故保险丝不可能烧断,所以故障是零线断路(Q点、N通过灯泡与火线相连)。故ABC错误,D正确。
故选:D。
2.小明家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光。火线于是小明拿来测电笔,闭合开关后,分别在如图a、b、c、d四个位置进行测量,测电笔均能发光。则电路故障是( )
A. a点与火线之间断路 B. a点与b点之间断路
C. c点与d点之间断路 D. d点与零线之间断路
【答案】D
【解析】
【详解】小明家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光,这表明电路出现了断路故障;a、b、c、d四个位置都能使测电笔发光,说明这四点与火线是接通的,所以故障是零线断路,即d点与零线之间断路,故选D。
3.如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S,灯L1亮;②断开S1,闭合S2, 灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氛管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A. 灯L2短路 B. 灯L2所在支路开路
C. c、d两点间开路 D. c点左侧的零线开路
【答案】 C
【考点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】正常情况下,测电笔接触火线或与火线连通的部分发光,接触零线或与零线连通的部分不发光;如果原来不发光的位置发光了,只能说明原来的通路变成断路,即零线断路。
【解答】由于a、b两点与火线连通,因此氖管发光,这是正常的;而c、d两点与零线连通,应该不发光,但是d点发光了,说明d与零线之间的部分发生断路,即cd之间发生断路,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.如图,是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A.a点所在的进户线是零线
B.若e点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用
C.断开开关S,用测电笔检测d点时,氖管发光
D.闭合开关S,灯泡L不发光,是因为导线bc间断路
【答案】C
【解析】A.熔断器通常与进户线的火线相连,因此a点所在的进户线是火线,故A错误;
B.若e点所在导线断路,会导致用电器在使用时与地线断开,易造成触电事故,这时三孔插座不能安全使用,故B错误;
C.断开开关S,用测电笔检测d点时,由于d点还与火线连接,因此氖管发光,故C正确;
D.闭合开关S,灯泡L不发光,可能是进户线的火线或进户线零线b点左侧断路,只有导线bc断路不会影响灯泡L发光,故D错误。
故选C。
5.如图所示的家庭照明电路,闭合开关S1、S2后,灯泡L1不亮,L2亮,下列分析正确的是( )
A.一定是灯泡L1短路
B.一定是灯泡L1断路
C.若用测电笔检测A、B点都能发光可能是B点和零线之间断路
D.若用测电笔检测A、B点都能发光可能是B点和零线之间短路
【答案】C
【解析】AB.闭合开关S1、S2后,两灯并联,灯泡L1不亮,L2亮。由并联电路各支路工作互不影响,则故障是灯泡L1所在的支路断路,可能是L1断路,也可能是开关S1断路。若灯泡L1短路,会使电源短路,导致灯泡L2不亮。故AB错误;
CD.测电笔是用来检测导线是否带电的工具,如果测电笔发光,说明导线带电。用测电笔检测A、B点氖管都发光,说明火线上的电能到达B点,则火线与B点之间没有断路。由于B点接零线,若此时B点与零线短路,则测电笔检测B点不会发光。因此故障应为B点与零线之间出现了断路,故C正确,D错误。
故选C。
6.关于如图所示的部分家庭电路,下列说法错误的是( )
A.保险丝熔断的原因可能是电路发生了短路
B.使用试电笔辨别火线和零线时,手不能触碰笔尖金属部位
C.电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器不能接在两孔插座中使用
D.若灯泡突然熄灭,一定是灯泡的灯丝断了
【答案】D
【解析】A.家庭电路中的保险丝熔断说明电路中电流过大,导致电流过大的原因有两个,一个是电路发生短路,另一个是总功率过大,故A正确,不符合题意;
B.使用测电笔辨别火线或零线时,手指需要接触笔尾金属体,不能接触金属笔尖,否则容易发生触电事故,故B正确,不符合题意;
C.电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器需要使用三孔插座,把金属外壳与大地相连,故C正确,不符合题意;
D.若灯泡L2突然熄灭,可能是灯泡L2的灯丝断了,也有可能灯泡L2所在的支路断路等,故D错误,符合题意。
故选D。
7.小明寒假在家看电视时,为了取暖,便将一个电暖器拿出来。当他将插头插入插座中时,听到“叭”一声,同时从插座中冒出一股黑烟,电视机和电灯也都熄灭了,这个现象会导致的结果是( )
A.电视机烧坏了 B.电暖器烧坏了
C.空气开关断开了 D.灯丝烧断了
【答案】C
【解析】家庭电路中的电器都是并联的,如果电器发生断路,则该电器不工作,对其他电器没有影响;如果电器发生短路,会导致电路中电流过大,使得保险丝熔断,其他所有电器都不工作
【解答】A. 电视机烧坏了相当于断路,对电灯没有影响,电灯还是能发光,A错误
B. 电暖器烧坏了相当于断路,对电灯和电视没有影响,电灯和电视还是能工作,B错误
C. 空气开关是接在干路上,当电流过大时,空气开关会断开,对家庭电路起着保护作用,他将插头插入插座中时,听到“叭”一声,同时从插座中冒出一股黑烟,说明插入插座中时电流很大,导致空气开关断开,C正确
D. 灯丝烧断了相当于断路,对电视没有影响,电视还是能工作,D错误
8.如图所示为某家庭卫生间电路,电灯和电热水器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机(洗衣机开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左、右两孔,氖管都发光,且发现有一根保险丝熔断了。下列分析中,不合理的是( )
A.一定是零线上的保险丝熔断了
B.断开S1、S2,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S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
D.只断开S2,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
【答案】B
【解析】 正常情况下,测电笔接触火线时发光,接触零线时不发光,据此分析判断。
【解答】 A.在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,在插上洗衣机(开关未闭合)的插头,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只 可能是零线的熔丝断了,故A正确不合题意;
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,只有右孔与火线相连,氖管发光,左孔与火线不相连,氖管不会发 光,故B错误符合题意;
C.只断开S1,开关S2的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故C正确不合题意;
D.只断开S2,开关S1的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故D正确不合题意。
故选B。
9.图为小科家部分家庭电路示意图,某天晚上他正在学习时,电灯L突然熄灭,他用测电笔分别测试电路中的a、b、c、d四点,发现只有测a点时氖管发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.电灯L断路 B.进户线零线断路
C.导线cd断路 D.开关S接触不良
【答案】D
【解析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.电灯L断路时,a、b两点都与火线相连,则测电笔接触a、b两点时都会发光,故A不合题意;
B.进户线零线断路时,c、d两点都通过灯泡与火线相连,测电笔接触时会发光,故B不合题意;
C.导线cd断路时,b、c两点都与火线相连,那么测电笔接触时会发光,故C不合题意;
D.开关S接触不良,则b、c、d都与火线断开,那么测电笔接触时不会发光,故D符合题意。
10.今年小科家造了新房,电工师傅安装完成后,小科闭合开关后,发现灯泡正常发光,不发光。电工师傅用测电笔检测如图中的a、b、c、d四处,a、b、d处氖管发光,c处不发光。则下列说法中正确的是( )
A.电路中进户线零线断路 B.电路中c、d之间某处断路
C.电路中的灯泡短路 D.电路中的灯泡断路
【答案】B
【解析】 测电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,如果接触的是火线,氖管会发光;灯不亮的原因可能是断路或者短路,结合测电笔检测时氖管的发光情况判断具体的故障原因和位置 。
【解答】 AC.闭合S1、S2,灯L1正常发光,说明L1支路为通路,则从保险丝→a→S1→L1→c→c点左侧的零线都没有断路,L2也不存在短路,故A、C错误;
BD.闭合S1、S2,灯L2不发光,说明电路中c、d之间某处断路,或电路中的灯泡L2断路;
用测电笔检测如图中的a、b、c、d四处,a、b、d处氖管发光,c处不发光,说明d点会通过灯泡L2与火线间接相连,则L2是完好的;L2不亮,说明灯泡L2与零线不能构成通路,所以是c、d两点间断路,故B正确、D错误。
故选B。
11.小科学习了家庭电路后,设计了如图所示的电路,若开关全部闭合,下列判断正确的是( )
第9题图
A.只有乙灯发光 B.只有丙灯发光
C.只有丁灯发光 D.乙、丙、丁灯均发光
B【解析】 甲插座串联在了火线上,如果插座上不接入用电器会使后面的电路断路,因此,由于甲插座的存在,会影响到乙灯、丁灯都不能发光。综上所述,只有丙灯可以发光,乙灯、丁灯均不能发光。
12.某同学在家中更换台灯的灯泡时,先将一只灯泡插入灯座,灯泡正常发光,再将另一只灯泡插入该灯座的一瞬间,灯泡接口冒出火花,同时家中停电,断路器跳闸。原因是( )
A.灯座短路
B.灯座断路
C.灯丝断路
D.第二只灯泡的接头短路
D
13.如图所示为某家庭卫生间电路,电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,通过分析得出结论是有一根熔丝熔断了。下列分析不合理的是( )
第11题图
A.一定是零线上的熔丝熔断了
B.断开开关S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
C.只断开开关S1,再用测电笔检测开关S2的上下两个接线柱,氖管都发光
D.只断开开关S2,再用测电笔检测开关S1的上下两个接线柱,氖管都发光
B【解析】 在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,在插上洗衣机(开关未闭合)的插头后,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的左右两孔,氖管都发光,说明左右两孔与火线连通,故只可能是零线上的熔丝断了;断开开关S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,只有右孔与火线相连,氖管发光,左孔与火线不相连,氖管不会发光;只断开开关S1,开关S2的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管都发光;只断开开关S2,开关S1的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管都发光。
14.家里某用电器发生短路,保险丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”与熔断的保险丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光说明L1 ;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2 (选填“正常”“短路”或“断路”)。
【答案】短路;正常
【解析】在家庭电路中,灯泡正常工作的电压都是220V,和电源电压相等。在正常状态下,如果两个灯泡串联在同一电路中,那么它们两端的电压都小于220V,即亮度会偏暗,发出暗红色的光,据此分析解答。
【解答】①根据图片可知,当闭合开关S和S1时,灯泡L与L1串联。此时灯泡L正常发光,说明它两端的电压等于电源电压,即此时灯泡L1没有接入电路,即L1发生短路。
(2)根据图片可知,当闭合开关S和S2时,灯泡L与L2串联。此时灯泡L发出暗红的光,说明它两端的电压小于电源电压220V,符合串联电路的电压规律,因此灯泡L2正常。
题型六:熔断器与断路器
1.如图是家用空气开关的结构图,它由电磁铁P、衔铁OQ、闸刀S、弹簧等元件构成,它主要起保险作用。下列说法正确的是( )
A.电磁铁P是利用电流的热效应来工作的
B.电磁铁P的左端是S极
C.空气开关“跳闸”时一定是家庭电路发生了短路
D.当电流过大时,电磁铁磁性增强,使衔铁OQ转动,弹簧将闸刀拉起,切断电路
【答案】D
【解析】A.电磁铁P是利用电流的磁效应来工作的,故A错误;
B.电流从电磁铁P的左侧流入,由右手螺旋定则可知,左端为N极,故B错误;
C.空气开关“跳闸”是因为电路中电流过大,不一定是家庭电路发生了短路,也可能是总功率过大,故C错误;
D.当电流过大时,电磁铁磁性增强,吸引衔铁,使衔铁OQ转动,弹簧将闸刀拉起,切断电路,起到保护作用,故D正确。
故选D。
2.如图所示,为家庭电路的总开关及其内部结构。下列有关说法不正确的是( )
A.瓷柄和胶盖均为绝缘体材料制成
B.为了便于电路检修,总开关要安装在电能表的前面
C.安装闸刀开关时,在合闸状态下手柄应该向上,不能倒装和平装
D.当熔丝(保险丝)熔断时,电路中可能有短路故障发生
【答案】B
【解析】A.瓷柄和胶盖的材料是陶瓷,橡胶,不容易导电,是绝缘体,故A正确,不符合题意;
B.电能表需要安装在总开关的前面,故B错误,符合题意;
C.安装闸刀开关时,闸刀开关在合闸状态下手柄应该向上,不能倒装和平装,以防止闸刀松动落下时误合闸,故C正确,不符合题意;
D.当熔丝(保险丝)熔断时,电路中可能有短路故障发生,也可能电路中的总功率过大,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.为了防止家庭电路中电流过大时损坏线路,通常在火线上安装保险丝,保险丝的材料应选择( )
A.电阻比较大,熔点比较高 B.电阻比较小,熔点比较低
C.电阻比较小,熔点比较高 D.电阻比较大,熔点比较低
【答案】D
【解析】保险丝是利用电流热效应来工作的,应选择电阻比较大,熔点比较低材料制成;保险线串联在电路中,保险丝和家庭电路中的导线中的电流相等,通电时间也相等,而电阻比较大,当电流过大时,在相同时间内产生较多的热量,熔点较低有利于它及时熔断来保护电路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.空气开关是一 种小型断路器,除”开关”功能外,当流过空气开关的电流超过额定电流时,会自动断开而起到保护作用。因其利用分割的空气作为熄灭电弧的介质而被称”空气开关”。图甲为家用空气开关结构简图,其中的双金属片在受热时,下片比上片膨胀更多。工作时只要推开弹簧片即能断开电路。
电磁铁与电热丝串联于主电路,当线路电流比正常稍大时,此时电磁铁不能吸下衔铁,但电热丝的产热能使双金属片段开电路,如图乙所示:当电路发生短路或严重过载等使电流瞬时增加很大时,电磁铁立即工作,但双金属片不工作,如图丙所示。
请你结合所学知识对家用空气开关的工作原理加以解释。
【答案】固定线圈匝数和铁芯的电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大,磁性越强。当线路电流稍过大时,电磁铁磁性较弱,不能吸引衔铁,但电热丝加热双金属片,由于受热时下片金属膨胀多,促使双金属片受热向上弯曲,推动弹簧片切断电源。当线路发生短路或严重过载时,电流较大,电磁铁立即产生足够大的吸力,将衔铁下吸并推开弹簧片,切断电源,此时电热丝产热还不能导致金属片弯曲。
【解析】根据电流的磁效应:电路中的电流略大,电磁铁磁性略强,不能吸引衔铁。当电路发生短路或严重过载等使电流瞬时增加很大时,电磁铁磁性很强,立即工作。再结合电流的热效应: 电流通过电热丝时,电热丝温度升高加热双金属片,由于受热时下片金属膨胀多,促使双金属片受热向上弯曲,推动弹簧片切断电源。
题型七:插座
1.如图所示的圆形插座,极大方便了人们的用电。关于该插座的使用符合安全用电原则的是( )
A.手机充电器充完电能一直留在插座上
B.插线板长时间不用要断开按钮开关或拔掉插头
C.标有E的插孔应该与家庭电路的火线相连
D.该插座上可同时使用多个大功率用电器
【答案】B
【解析】A.手机充电器充完电能一直留在插座上是不安全的做法。充电器长时间插在插座上,即使不连接手机也会消耗电能,同时可能因充电器内部元件老化等原因引发火灾等安全事故。故A不符合题意;
B.为了安全,插线板长时间不用要断开按钮开关或拔掉插头,这样可以避免插线板长时间通电可能引发的过热、短路等安全问题。故B符合题意;
C.标有E的插孔应该与家庭电路的地线相连,可防止用电器金属外壳带电导致的触电事故的发生,故C不符合题意;
D.该插座上同时使用多个大功率用电器,会导致干路上总电流过大,甚至引起火灾,故D不符合题意。
故选B。
2.如图为三脚插头,在插头的外壳标有10A的字样,关于插头的使用叙述正确的是( )
A.插头接入电路后,b与c两插脚间的电压为0V
B.塑料外壳上的10A,是插头的最小工作电流
C.插脚a接地后,能防止用电器漏电发生的触电事故
D.使用三脚插头的用电器可以改用两脚插头
【答案】C
【解析】A.插头接入电路后,b与c两插脚间的电压为220V,故A错误;
B.塑料外壳上的10A,是插头的最大工作电流,故B错误;
C.插脚a接地后,能防止用电器漏电发生的触电事故,故C正确;
D.使用三脚插头的用电器不能改用两脚插头,故D错误。
故选C。
3.如图所示是大伟家装修结束后冰箱接入电路的情形。下列说法中正确的是( )
A.冰箱既可以用两孔插座也可以用三孔插座 B.冰箱着火时要先切断电源
C.可以用湿手去拔冰箱插头 D.用试电笔检查地线插孔时氖管发光
【答案】B
【解析】A.冰箱是有金属外壳的家用电器,为了防止触电,有金属外壳的家用电器的金属外壳应接地,则应使用三孔插座,故A错误;
B.发生触电事故时要先切断电源再施救,故B正确;
C.水是导体,用湿手拔插头容易触电,故C错误;
D.用试电笔检查地线插孔时氖管不应发光,地线是接地的,不带电,故D错误。
故选B。
题型八:漏电保护器的原理和作用
1.为了安全用电,在家庭电路设计安装中使用漏电保护器。漏电保护器是在用电器发生漏电或人体触电时实施保护的装置。家庭电路漏电时,通过火线和零线的电流不相等(如图中虚线框内A、B两点电流不相等),漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内未画出)检测到该差异后,会自动切断电源,起保护作用。下图是模拟漏电的试验电路,由一只开关S和电阻R组成,闭合开关S能模拟漏电情形的连接电路是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
AB、闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等(通过A、B两点电流相等),此时无法模拟漏电情形,故AB不正确;
C、闭合开关时,通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流(通过A、B两点电流不相等),可以模拟漏电情形,故C正确;
D、闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故D不正确。
故选:C。
2.阅读短文,回答问题:
漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。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,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,此时流过人体的电流为 mA。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由 。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接(图丙)符合要求的是 。
【解答】解:(1)A.当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故A错误;
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故B正确;
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流,故C错误;
D.漏电保护器跳闸后,需要检查电路故障,排除故障后,按下试验按钮,才能恢复供电,故D错误;
故选:B。
(2)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线时,
此时漏电电流I30.04A=40mA;
(4)如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,洗衣机零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开;
(5)A、闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故A错误;
BD、闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故BD错误;
C、闭合开关时,通过虚线框内火线的电流大于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C正确;
故选:C。
故答案为:(1)B;(2)I1=I2+I3;(3)40;(4)会;零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开;(5)C。
题型九:短路对家庭电路的影响
1.阅读短文,回答问题:
漏电保护断路器
电给我们带来便利的同时也带来安全隐患,根据安全用电要求,现在,许多用户特别是新建楼房的电路中除了要安装防止电流过大的空气断路器(俗称“空气开关”)外,还必须安装如图甲所示的漏电保护断路器(俗称“漏电保护器”),它们通常安装在供电箱中。
家用漏电保护断路器是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图乙中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,I1和I2就会造成不相等,当I1和I2的差异达到一定值,漏电保护断路器便会迅速自动切断电路。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护断路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,说明漏电保护器需要更换。
(1)漏电保护断路器实质上就是一个 (电源/用电器/开关)。
(2)家庭电路电流过大的原因有 (只需答一个原因),当家庭电路电流过大时,漏电保护断路器 (能/不能)自动切断电路。
(3)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(4)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图丙所示,该人体的电阻为3000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω,电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器,该漏电保护断路器 (能/不能)及时断开电路。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是 。
【解答】解:(1)漏电保护断路器实质上就是一个开关;
(2)家庭电路电流过大的原因是:短路或总功率过大;
据题目中漏电保护器的作用是:如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,漏电保护断路器便会迅速自动切断电路,故家庭电路电流过大时,熔断丝会熔断,但漏电保护器不会切断;
(3)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(4)站在地面上的人体不小心接触了火线时,
此时漏电电流I30.04A=40mA,
由图丁可知,额定动作电流I≥30mA,
因I3>I,所以,该漏电保护器能及时断开电路;
(5)A.闭合开关时,电阻R被短路,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,无法模拟漏电情形,故A不符合要求;
BD.闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故BD不符合要求;
C.闭合开关时,通过虚线框内火线的电流等于通过电阻R和用电器的电流之和,所以通过虚线框内火线的电流大于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C符合要求。
故选C。
故答案为:(1)开关;(2)短路;不能;(3)I1=I2+I3;(4)能;(5)C。
2.因线路或用电器的绝缘层老化,家庭电路会发生漏电现象,漏电现象严重时会引发用电安全事故。漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时的保护装置,如图所示,未发生漏电时I1=I2,与如果电路中某处发生漏电,即有电流I3通过其他路径流入大地而使I1与I2的差值大于一定值时,漏电保护器会快速自动切断电路,此时I3的值称为动作电流。
第10题图
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 D (填字母)。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
(2)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 I1=I2+I3 。
(3)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反。此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 会 (选填“会”或“不会”)断开,理由是 零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开 。
题型十:空气开关的原理和作用
1.方老师制作了一套模拟家庭电路的实验装置,如图1甲。
(1)用试电笔能辨别火线,使用它时正确的做法是图1乙中的 (选填“①”或“②”)。分别将试电笔插入图2甲A、B两孔中,发现插入B孔试电笔氖管能发光,请用笔画代替导线,将甲图中的电灯、开关和插座接入电路中。(其中开关控制灯泡)
(2)此装置装有“空气开关”和“漏电保护开关”,其中 代替保险丝,站在地面上的“人”不慎接触到火线,发现电流表1的示数为0.085A,电流表2示数为0.071A,如图2乙所示,表明在火线与大地之间产生电流流过“人”,此时其中有一个开关跳闸,立功的开关是 。
【解答】解:(1)用试电笔能辨别火线时,手应接触笔尾金属体,故正确的做法是图1乙中的①;
将试电笔插入图2甲A、B两孔中,发现插入B孔试电笔氖管能发光,说明B孔接的是火线,A孔接的是零线;
开关接在火线与灯泡之间,三孔插座左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
(2)家庭电路中,用空气开关代替了保险丝,可在电路中电流过大时会自动切断电路;
站在地面上的“人”不慎接触到火线,发现电流表1的示数为0.085A,电流表2示数为0.071A,此时流过火线和零线的电流不相等,则漏电保护开关会跳闸,切断电路,对人起保护作用。
故答案为:(1)①;见上图;(2)空气开关;漏电保护开关。
题型十一:安全用电原则
1.如图所示,鸟儿落在110kV的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露电线,但鸟儿仍然安然无恙,这是因为( )
A.鸟儿有耐高压的天性,电流过不去
B.鸟脚是干燥的,所以鸟体不导电
C.鸟体电阻极大,所以无电流通过
D.鸟脚间电线电阻远小于鸟儿电阻,通过鸟儿电流极小
【答案】D
【解答】解:鸟的本身是导电的,也不具有耐高压性,能站在电线上的原因是因为小鸟并联在两脚之间的导线上,而导线长度很小,故该部分导体的电阻小,故小鸟两端的电压很小,接近于零,根据I=,通过鸟儿的电流极小,故不会对小鸟造成危害。
故选:D。
2.电动汽车环保节能,如图是电动汽车的充电桩,下列有关说法符合安全用电的是( )
A.安装充电桩时,不用连接地线
B.若充电桩起火,可以用水扑灭
C.充电过程发生故障时可以带电维修
D.每个充电桩都要安装漏电保护装置
【答案】D
【解答】解:A、充电桩功率较大,且有金属外壳,需要连接地线,故A错误;
B、若充电桩起火应先切断电源再灭火,故B错误;
C、充电桩维修时必须先断开电源,否则容易发生触电事故,故C错误;
D、充电桩都要装漏电保护器,这样才能保障人操作时的安全,故D正确。
故选:D。
题型十二:触电及触电事故的处理
1.生命可贵、安全第一!在如图所示的各种情况下,人体不会触电的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解答】解:A、人站在地上与火线相连,电流通过人体流入大地,故会发生触电事故;
B、人站在干燥的木凳上,一只手与火线相连,另一只手与零线相连,形成了通路,使电流通过人体,故会发生触电事故;
C、人站在地上,双手与火线相连,电流分别通过双手以及人体流入大地,故会发生触电事故;
D、人站在干燥的木凳上,一只手与火线相连,不会形成通路,因此不会有电流通过人体,故不会发生触电事故;
故选:D。
2.如图所示,a图中甲站在干燥的木桌上,一只手接触到火线上;b图中乙站在干燥的木桌上,一只手接触到火线上此时另有丙光脚站在地面上用手去拉乙。则甲、乙、丙三人中不会触电的是( )
A.甲 B.乙和丙 C.甲和乙 D.丙
【答案】A
【解答】解:a中,由于人踩在干燥的木凳上,且只有一只手接触火线,不能构成电流的路径,故不会发生触电;
b中,乙接触火线,乙、丙相连,丙踩在地上,所以此时相当于乙、丙串联,故会造成乙、丙中有电流通过,即乙、丙都会触电。
故选:A。
3.如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲、乙、丙三个触点(可以接通或断开),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( )
A.触点甲、乙、丙均接通 B.触点甲、丙断开,触点乙接通
C.触点甲、乙断开,触点丙接通 D.触点甲接通,触点乙、丙断开
【答案】B
【详解】因为只有在外壳带电的情况下,人接触外壳才会发生触电事故,但外壳接地,人会被短路,不会发生触电事故,所以触电的原因是开关乙接通使外壳带电,并且没有接地线,即甲、丙是断开的.故B符合题意,ACD不符合题意;
故选B.
4.我国家庭电路的电压是220伏,虽然是低压电,但是已远远超过了安全电压,稍有不慎,就会酿成触电事故。图a中甲站在干燥的木桌上,一只手接触到火线;图b中乙站在干燥的木桌上,一只手接触到火线,此时另有丙站在地面上用手去拉乙。则关于甲、乙、丙是否触电,下列判断正确的是( )
A.甲、乙、丙三人都发生了触电事故 B.甲发生触电事故
C.乙、丙二人只有乙发生了触电事故 D.乙、丙二人都发生了触电事故
【答案】B
【详解】a中,由于人踩在干燥的木凳上,且只有一只手接触火线,不能构成电流的路径,故不会发生触电;
b中,乙接触火线,乙丙相连,丙踩在地上,所以此时相当于乙丙串联,故会造成乙丙中有电流通过,即乙丙都会触电.
故选B.
4.金属外壳的电热水器三脚插头插入孔插座后,金属外壳就与大地相连,在热水器漏电时能起到保护作用。为确保使用安全在电热水器金属内胆出水口还会加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保障人的安全。如图所示,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220V,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端的电压不高于20V。
(1)一般情况下,金属外壳的用电器在漏电时,不会发生触电事故的原因是 。
(2)若题中热水器发生漏电事故,且地线失效,“防电墙”能保障人的安全的原因
。
【答案】(1)人被短路,没有电流经过人体;(2)“隔电电阻”与“人体电阻”是串联的,隔电电阻能够起到分压作用,使得人体分担的电压很小,不会发生触电事故
【解答】解:(1)金属外壳的用电器在漏电时,由于金属外壳是接地的,接地线把人短路了,所以没有电流经过人体,人不会发生触电事故;
(2)当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220V,也就是隔电电阻与人体的总电压为220V,且两者是串联的,由于隔电电阻的阻值较大,分担的电压较大,人体分担的电压较小,人不会触电。
故答案为:(1)人被短路,没有电流经过人体;(2)“隔电电阻”与“人体电阻”是串联的,隔电电阻能够起到分压作用,使得人体分担的电压很小,不会发生触电事故。
5.如图所示,有居民将电线插座从窗口悬挂至室外,给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在安全隐患。悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触 线绝缘皮破损处,导致触电事故家庭电路中“超负荷”是指电路中 过大。如图是空气开关的原理图,它切断电路则是利用了电流的 效应。
【解答】解:[1]悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触火线绝缘皮破损处,使火线与大地相连,导致触电事故;
[2]家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大,根据P=UI可知,电路中总功率过大。所以说家庭电路中“超负荷”是指电路中总功率过大;
[3]空气开关中有一个电磁铁(电磁继电器),当电路中由于短路或用电器的总功率过大时,电路电流过大,电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁,则脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开,于是主触点在弹簧的作用下被迅速分断,切断电路。
【基础强化】
1.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
B.断开开关S时,用测电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.保险丝烧断后可用铜丝代替
【答案】B
【解答】解:
A、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,保险丝会熔断,故A错误。
B、断开开关S时,A点在火线上,用测电笔接触A点氖管发光,由于开关断开,B点与火线断路,接触B点时氖管不会发光,故B正确;
C、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故C错误;
D、当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了,故D错误;
故选:B。
2.如图所示为生活中常见的三脚插头,下列说法正确的是( )
A.插头的三个插脚里,乙插脚最长
B.为了安全起见,所有家用电器都应使用这种插头
C.插头插入插座后,甲插脚连接的是电路中的零线
D.只有两孔插座时,可将乙插脚折断后使用,不影响安全
【解答】解:A、插头的三个插脚里,接地的乙插脚最长,为了安全,拔插插头时接地脚先进后出,故A正确;
B、带金属外壳的家用电器必须接地,一般电器使用两脚插头,故B错误;
C、插头插入插座后,甲插脚连接的是电路中的火线,丙脚连接的是零线,故C错误;
D、只有两孔插座时,不可将乙插脚折断后使用,故D错误。
故选:A。
3.如图所示,三脚插头中与用电器金属外壳连接的那个插脚比另外两个地插脚要稍长。这样的设计主要考虑下列哪一因素?( )
A.造型美观
B.插头更稳固
C.识别火线和零线
D.确保用电器外壳先接地
【解答】解:三脚插头中与用电器金属外壳连接的那个插脚比另外两个地插脚要稍长,可以保证插头插入插座时,金属外壳最先接地;插头拔出时,接地的插头最后离开插座,确保用电安全,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
4.以下四幅家庭电路图中,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、断路器接在火线上,火线首先进开关,再入灯泡,符合安全用电原则;故A正确;
BC、断路器接在零线上,该断路器使零线断开后,用电器上还带电,此时人接触用电器,容易发生触电事故,不符合安全用电的原则;故BC错误;
D、开关接在零线与灯之间,不符合安全用电原则,故D错误。
故选:A。
5.如图所示为某同学演示使用测电笔的几种握笔方法,其中正确的是( )
A.乙和丙 B.甲和丙 C.甲和丁 D.乙和丁
【答案】B
【解析】【分析】根据测电笔的使用方法判断。
【解答】在使用测电笔时,尾部的金属体必须与人体接触,则正确的是甲和丙。
故选B。
6.小明家的电路简化后如图所示,观察该电路,下列说法中正确的是 ( )
A.开关和电灯是并联的 B.电灯、电视和台灯是并联的
C.各个小彩灯之间是并联的 D.插座中的火线和零线是连通的
【答案】B
【解析】【分析】根据对家庭电路连接的知识分析判断。
【解答】A.根据图片可知,开关和电灯是串联的,故A错误;
B.电灯、电视和台灯并排连接在火线和零线之间,为并联,故B正确;
C.各个小彩灯首尾相连为串联,故C错误;
D.插座中的火线和零线是断开的,当接入用电器时才会接通,故D错误。
故选B。
7.如图甲为常见的一种断路器,在家庭电路中常用它来代替闸刀开关和 。图乙是某种断路器的工作原理图,当家庭电路中电流过大时,双层金属片发热过多,双层金属片弯曲,触动簧锁装置,触电断开。已知与铁相比,铜升高相同温度热胀较明显,双金属片两层分别为铁和钢,左边应该选用
(选填"铜"或"铁”)。断路器跳闸后不能自动复位,必须人工复位,这样设计的优点是 。
【答案】熔断器;铜;便于检修电路,排除故障
【解析】【分析】(1)家庭电路的断路器,又称空气开关,当电流增大到一定程度时,它会自动切断电路,从而起到保护电路的作用。
(2)根据图片乙确定左右两边膨胀程度的大小,从而确定材料种类。
(3)根据断路器的优点解答。
【解答】(1)如图甲为常见的一种断路器,在家庭电路中常用它来代替闸刀开关和熔断器。
(2)根据图乙可知,当温度升高后,双金属片向右弯曲,则左边的金属片膨胀系数大于右侧金属片,因此左边应该选择铜片。
(3)断路器跳闸后不能自动复位,必须人工复位,这样设计的优点是:便于检修电路,排除故障。
8.如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙中,正确使用测电笔的是图 。当用测电笔插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的 孔。测电笔内部有一个大电阻,它的作用是 。
【答案】丙;右;分压,减小通过人体的电流;
【解析】【分析】()根据测电笔的使用方法分析;
(2)测电笔接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,它分担的电压越大;
(4)首先根据U笔=U总-U人计算测电笔两端的电压,再根据计算测电笔的电阻。
【解答】(1)使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,故选丙;
(2)当用测电笔插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的右孔。
(3)测电笔内部有一个大电阻,它的作用是:分压,减小通过人体的电流。
9.人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知:由于人体的电阻会随着环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42伏,36伏,24伏,12伏,6伏)。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的;在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。
(1)如图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触 。
(2)在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,则允许通过人体的最大电流为多少?
【解答】解:(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触金属笔卡;
(2)在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,此时加在测电笔上的电阻两端的电压为:U=220V﹣6V=214V;
则允许通过人体的最大电流为:。
答:(1)金属笔卡;(2)允许通过人体的最大电流为0.01A。
10.现代家庭用电安全尤为重要,如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,正常工作时的电流为9A,电路中还有额定电流为10A的保险丝。如表提供了一组人体电阻数据。
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200kΩ
5kΩ
手与脚之间电阻
300kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻
8000kΩ
10kΩ
(1)保险丝是由电阻率大,熔点较 (选填“低”或“高”)的铅锑合金制成的。
(2)一个出汗的人,穿塑料鞋站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,请通过计算说明保险丝会不会自动切断。
(3)某同学用测电笔检测a点,发现氖管正常发光。已知氖管正常发光时的电压为70伏,内部大电阻为1.5×106欧,在忽略人体电阻的情况下,从流过人体的电流角度看,是否存在危险?请通过计算说明。(人体的安全电流为30毫安以下)
【解答】解:(1)保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金组成;
(2)由表格数据可知,一个出汗的人,穿塑料鞋站在地上的电阻R人=10kΩ=10000Ω,
则手接触火线时通过人体的电流:
I人0.022A,
根据并联电流特点知,
通过保险丝的电流I总=9A+0.022A=9.022A,小于保险丝的额定电流10A,所以保险丝不会熔断;
(3)测电笔中氖管与大电阻串联,根据串联电压特点,
大电阻的电压U大=U﹣U氖=220V﹣70V=150V;
根据欧姆定律,通过大电阻的电流I10﹣4A=0.1mA<30mA;不存在危险。
故答案为:(1)低;(2)不会;(3)不存在危险。
11.现代社会生活中无时无刻都离不开电器的使用,安全用电相关常识至关重要。
(1)一般情况下, 伏以下的电压是安全的。家庭电路中辨别火线和零线用测电笔,图1中使用正确的是图 。
(2)如图2所示的照明电路中,闭合开关S,电灯发光,此时某人拿测电笔测试B点,测试笔使用方法正确,该人体电阻约为3600欧,测电笔的氖管 (填“会”或“不会”)发光,此时通过人体的电流是 安。
(3)为了保证该人在使用测电笔测家庭电路的火线时能安全使用,请算出测电笔的内部电阻至少应大于多少欧姆?
【解答】解:(1)对人体安全的电压为不高于36V;
使用测电笔时,手指要接触笔尾金属体,这样才能正确检测火线和零线,故乙图正确;
(2)因为零线上没有电压,所以S闭合后,测电笔使用方法正确时,测试B点测电笔的氖管不会发光,此时通过人体电流为0安;
使用测电笔时,测电笔内部电阻与人串联,为了保证该人在使用测电笔时安全,人体的电压最多为36V,由串联电路的电压规律和欧姆定律可得:
U人=IR人R人≤36V,
即:3600Ω≤36V,
解得:R内≥18400Ω,即测电笔的内部电阻至少应大于18400欧姆
故答案为:(1)36;乙;(2)不会;0;(3)测电笔的内部电阻至少应大于18400欧姆。
【素养提升】
1.螺口连接是灯泡最常见的连接方式,图甲是螺口灯泡的部分结构,图乙是螺口灯头的部分结构。下列相关描述中有误的是( )
A.图甲中结构②是绝缘体
B.拧紧灯泡时必须使结构③与结构⑤有效接触
C.为了用电安全,灯头上的金属套④需与火线相连
D.闭合开关瞬间,灯丝温度低,电阻较小,最容易烧断
【解答】解:A、图甲中①和③分别接火线和零线,因此它们之间必须是绝缘的,故图中②是绝缘体,故A正确;
B、拧紧灯泡时结构③的金属点与结构⑤的弹簧片有效接触,才能与火线有效连接,故B正确;
C、为了用电安全,灯头上的金属套④需与零线相连,故C错误;
D、闭合开关瞬间,灯丝温度低,电阻较小,在电压一定时,瞬间电流大,灯丝最容易烧断,故D正确。
故选:C。
2.由于保险丝更换麻烦,家庭中常用断路器保护电路,当电流过大时可以自动切断电路,如图为断路器工作原理,下列说法正确的是( )
A.该断路器应安装在进户线的零线上
B.该断路器是利用电生磁的原理工作的
C.双层金属片是用相同材料金属制成的
D.电流过大的原因是短路或接入过多用电器
【答案】D
【解答】解:
A、为了用电的安全,该断路器应安装在进户线的火线上,故A错误;
B、断路器工作工作原理是热胀冷缩,不同材料的膨胀系数不同,故B错误;
C、双层金属片的膨胀系数不同,所以是用不同材料金属制成的,故C错误;
D、电路中电流过大可能是短路或总功率过大,即接入过多用电器,故D正确。
故选:D。
3.两款光控开关k1和k2,当环境光线较暗时,k1闭合,k2断开;当环境光线较亮时,k1断开,k2闭合。小明用其中一款开关控制小夜灯L;环境较暗时L亮,环境较亮时L灭,且L的亮和灭不影响开关通断。下列连接方式符合用电安全且能实现以上功能的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:AB、在家庭电路中,开关应接在用电器和火线之间,B中闭合k2会短路,故AB错误;
CD、根据题意可知,环境较暗时L亮,环境较亮时L灭,这说明环境较暗时,开关k1闭合,环境较亮时k2断开,所以灯泡与开关k1串联在电路中,故C正确、D错误。
故选:C。
4.如图是小明家家庭电路的一部分。下列叙述中,错误的是( )
A.开关与灯泡串联
B.灯泡与插座串联
C.当开关S断开时,用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四处,能使氖管发光的是d处
D.该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
【解答】解:A、开关应与被控制的电路串联,因此开关应与被控制的灯泡串联,故A正确;
B、插座给可移动家用电器供电,插座并联在电路中,因此灯泡与插座应并联,故B错误;
C、当开关S断开时,d点与火线相连,用试电笔接触该点时氖管发光;a、c与零线接通,氖管不发光;开关断开时b点与零线相连,氖管不发光,故C正确;
D、三孔插座中有一个孔是用来连接地线的,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正确。
故选:B。
5.如图是家庭电路的一部分电路,下列说法正确的是( )
A.M为零线,N为火线
B.开关S断开时,测电笔笔尖接触插座右孔氖管不能发光
C.开关S闭合时,测电笔笔尖接触A,B两点氖管均不能发光
D.当CD两点间断路时,S闭合,测电笔笔尖接触D时氖管发光
【答案】D
【解析】【分析】根据家庭电路连接的知识和测电笔的使用方法判断。
【解答】A.在家庭电路中,开关要接在火线和用电器之间,因此M为火线,而N为零线,故A错误;
B.根据图片可知,开关只能控制灯泡,不能控制插座。由于插座的右孔与火线相连,因此测电笔接触会发光,故B错误;
C.开关闭合时,A点与火线相连,测电笔接触会发光;B点与零线相连,测电笔接触不发光,故C错误;
D.当CD之间断路,S闭合时,D点与零线断开,它通过灯泡与火线相连,因此测电笔接触会发光,故D正确。
故选D。
6.如图是正常家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A.导线B与大地之间的电压为220V
B.测电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都发光
C.当用电器的金属外壳接地,人触碰金属外壳不易触电
D.断开开关S后,站在地上的人接触a点或b点一定不会触电
【解答】解:A、导线B是零线,B与大地之间的电压为0,故A错误;
B、测电笔先后插入插座的左右插孔,只有插入右孔时氖管才会发光,故B错误;
C、当用电器的金属外壳接地,人触碰金属外壳不易触电,故C正确;
D、断开开关S后,站在地上的人接触a点会触电,因为a与火线相连;b点不会触电,因为b处是零线,故D错误。
故选:C。
7.小明在学习家庭电路时,安装了两盏白炽灯和两个插座,如图所示。如果两插座中均连入家用电器,且将电路中的开关全部闭合,那么各用电器工作的情况是( )
A.甲、乙、丙、丁都正常工作
B.只有甲、乙、丁正常工作
C.只有甲正常工作
D.只有乙正常工作
【解答】解:读图可知,甲并联在火线与零线之间,且火线接在丙的前面,不受丙的影响,可以正常工作;
丙插座串联在了火线上,如果丙插座上不接入用电器会使后面的电路出现断路,而接入用电器后,会与后面的用电器串联,使其他用电器都不能达到额定电压,无法正常工作。因此,由于丙的存在,会影响到乙、丁都无法正常工作。
综上所述,只有甲可以正常工作,乙、丙、丁均不能正常工作。
故选:C。
8.如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱并联
B.闭合S灯不亮,说明没电,可以直接维修
C.零线和地线之间的电压为220V
D.保险丝改接到零线上更安全
【答案】A
【解答】解:A、电冰箱接入三孔插座后,电灯与电冰箱互不影响,能独立工作,是并联的,故A正确;
B、闭合S灯不亮,说明没电,应该首先要确定电路故障的原因,然后再维修,故B错误;
C、零线和地线之间的电压为0V,故C错误;
D、为了安全,保险丝应该接到火线上,保险丝熔断时,整个电路与火线之间是断开的,故D错误。
故选:A。
9.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
B.断开开关S时,用测电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.保险丝烧断后可用铜丝代替
【答案】B
【解答】解:
A、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,保险丝会熔断,故A错误。
B、断开开关S时,A点在火线上,用测电笔接触A点氖管发光,由于开关断开,B点与火线断路,接触B点时氖管不会发光,故B正确;
C、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故C错误;
D、当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了,故D错误;
故选:B。
10.如图,是某家庭电路中的部分电路,下列有关说法正确的是( )
A.断路器的接法错误,应该安装在零线上
B.三孔插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚
C.开关S断开时,a、b、c、d四处都不能使测电笔的氖管发光
D.若手不慎触摸到c点时,则断路器一定自动断开
【答案】B
【解答】解:A、断路器的接法正确,应该安装在火线上,故A错误;
B、三孔插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚,故B正确;
C、开关S断开时,a、b、c三处不能使测电笔的氖管发光,d处可以使氖管发光,故C错误;
D、若手不慎触摸到c点时,接触的是零线。断路器不会自动断开,故D错误。
故选:B。
11.如图所示,是生活中常用的可移动插线板,使用时只有闭合开关插线板上的指示灯才能发光,插孔才能提供工作电压;若指示灯损坏,闭合开关后插孔也能提供工作电压。则插线板内部线路(内部线路中插孔以两孔为例)及其与家庭电路的连接方式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:
插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全,故B正确。
故选:B。
12.图甲为某款型号的断路器,原理如图乙。正常工作时,触点闭合。当电路短路或过载时,利用电磁铁或双金属片作用,使铁质簧锁装置弹开,触点断开。双金属片是由大小相同、热膨胀程度不同的两种金属片紧贴组成,当电路过载时,双金属片受热弯曲,推动铁质簧锁切断电路。图丙为铜和铝受热膨胀过程中伸长量ΔL随升高的温度Δt变化图像,则该断路器的双金属片中两种金属排列合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:当电路过载时,双金属片受热发生弯曲,要切断电路,必须向右弯曲推动簧锁,因而左侧的膨胀比右侧大,根据图中知,升高相同温度,铝比铜膨胀程度大,故左侧为铝,右侧为铜。
故选:B。
13.图甲为某款型号的断路器,原理如图乙。正常工作时,触点闭合。当电路短路或过载时,利用电磁铁或双金属片作用,使铁质簧锁装置弹开,触点断开。下列包含断路器在内的家庭电路安装符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:家庭电路中断路器应该连接在火线上,开关应该连接在火线和电灯之间,故A正确、BCD错误。
故选:A。
14.如图是正常家庭电路的一部分,下列说法不正确的是( )
A.导线A与大地之间的电压为220V
B.测电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都不发光
C.在家庭电路中灯泡与插座并联
D.电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地
【答案】B
【解答】解:A、由图可知,电灯的开关连接在导线A和电灯之间,说明A是火线,与大地之间的电压220V,故A正确;
B、三孔插座的左孔接零线,右孔接火线,测电笔插入插座的右插孔,氖管发光,插入左孔,氖管不发光,故B错误;
C、家庭电路中各用电器之间互不影响,灯泡与插座并联,故C正确;
D、三孔插座的上孔接地线,电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地,故D正确。
故选:B。
15.由于保险丝更换麻烦,家庭中常用断路器保护电路,当电流过大时可以自动切断电路,如图为断路器工作原理,下列说法正确的是( )
A.该断路器应安装在进户线的零线上
B.该断路器是利用电生磁的原理工作的
C.双层金属片是用相同材料金属制成的
D.电流过大的原因是短路或接入过多用电器
【答案】D
【解答】解:
A、为了用电的安全,该断路器应安装在进户线的火线上,故A错误;
B、断路器工作工作原理是热胀冷缩,不同材料的膨胀系数不同,故B错误;
C、双层金属片的膨胀系数不同,所以是用不同材料金属制成的,故C错误;
D、电路中电流过大可能是短路或总功率过大,即接入过多用电器,故D正确。
故选:D。
16.如图是部分家庭电路示意图,晚上亮着的灯突然熄灭,用测电笔测P、M、N、Q四个点,测电笔均能发光,则电路故障可能是( )
A.保险丝烧断了 B.M点与N点之间断路
C.N点与Q点之间断路 D.Q点与零线之间断路
【答案】D
【解答】解:灯突然熄灭,说明电路断路。使用试电笔时,用手接触笔尾的金属体,笔尖接触被检测电线,若测电笔氖管发光,则被检测的电线是火线,否则为零线;测电笔测试图中的P、M、N、Q四点,四点都能使测电笔发光,说明P、M、N、Q与火线连通,故保险丝不可能烧断,所以故障是零线断路(Q点、N通过灯泡与火线相连)。故ABC错误,D正确。
故选:D。
17.生活中常见的一种断路器如图甲,它的通断状态分别如图乙、丙,对于该断路器的使用及原理分析不正确的是( )
A.断路器利用两种金属受热膨胀程度不同使得电路断开
B.断路器的作用是当电路电流过大时会自动使电路断开
C.左侧金属片的热胀程度比右侧金属片的热胀程度大些
D.该断路器断开后随着金属片温度降低电路会自动接通
【答案】D
【解答】解:AC、由图知,断路器利用两种金属受热膨胀程度不同使得电路断开,其中左侧的金属片的热胀程度比右侧金属片的热胀程度大些,所以受热时金属片向右弯曲,故AC正确;
B、当电路中电流过大时,双金属片受热膨胀明显,所以断路器的作用是当电路电流过大时会自动使电路断开,故B正确;
D、由图知,该断路器断开后随着金属片温度降低,金属片会恢复原状,但由于弹簧的牵引作用,触点不能自动回到原位,电路不会自动接通,需要人来手动接通,故D错误。
故选:D。
18.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
【解答】解:甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线,无法形成电流的通路,故不会发生触电;
乙站在地上一只手接触到零线,因为零线与大地之间没有电压,因此没有电流通过人体,不会发生触电;
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,这样电流可以从火线经丙、丁导向大地,会造成丙、丁两人同时触电。
综上所述,甲、乙都不会触电,丙、丁都会触电。
故选:D。
19.如图所示的家庭电路中,有两个器件连接错误,它们是( )
A.闸刀开关和带开关的灯泡
B.带开关的灯泡和带熔丝的二孔插座
C.带开关的灯泡和三孔插座
D.闸刀开关和三孔插座
【答案】C
【解答】解:(1)进户线进入户内,首先接入总开关,总开关的后面接入保险丝,保险丝只在火线上接一根,不是为了节省,而是为了更安全。当保险丝熔断后,家庭电路和火线断开,防止触电事故的发生。图中总开关和保险丝连接正确。
(2)开关控制灯泡时,火线首先进入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套。开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏后,断开开关,切断火线,安全的更换灯泡。图中带开关的灯泡连接错误。
(3)两孔插座左孔接零线,右孔接火线。当插座上插入大功率的用电器时,还要在火线上串联一根保险丝。这样在电流过大时,能自动切断电源,起到保险作用。图中连接正确。
(4)三孔插座的上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。当金属外壳的用电器插入三孔插座,金属外壳的用电器漏电时,接触用电器可防止触电事故的发生。图中连接错误。
故错误的是带开关的灯泡和三孔插座。
故选:C。
20.如图所示为小刚所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图。通电后发现不能正常工作。下面几个措施中可能引起危险的是( )
A.拆掉开关S2,两条导线连在一起
B.拆掉开关S3,两条导线连在一起
C.拆掉插座甲,两条导线连在一起
D.拆掉灯泡丙,两条导线连在一起
【答案】D
【解答】解:A、拆掉开关S2,两条导线连在一起,插座丁与插座甲串联,不会引起危险,不符合题意,故A错。
B、拆掉开关S3,两条导线连在一起,灯乙与插座甲串联,不会引起危险,不符合题意,故B错;
C、拆掉插座甲,两条导线连一起,闭合S3,灯乙组成通路,不会引起危险,不符合题意,故C错;
D、拆掉灯丙,两条导线连在一起,当开关S1闭合时,将发生短路,会因电路中电流过大,易引起火灾,符合题意,故D正确;
故选:D。
21.在下列现象中,可能引起保险丝熔断的是( )
①插座中的两根线头相碰 ②开关中的两根线头相碰
③电路中增加了大功率用电器 ④户外输电线绝缘皮损坏。
A.①和② B.②和③ C.②和④ D.①和③
【答案】D
【解答】解:①若插头中的两个线头相碰,当把插头插入插座时,插头将家庭电路的火线和零线相连而短路,烧坏保险丝或空气开关跳闸。
②开关中的两个线头相碰,会导致开关无法控制用电器,用电器将一直工作,但不会导致电流过大。
③电路中有大功率的用电器,电路中的总功率过大,会导致电流过大,引起保险丝熔断。
④户外输电线绝缘层,不会烧毁家庭电路中的保险丝。
故选:D。
22.学习家庭电路相关知识后,小浩对设计的如图所示家庭电路及其使用的下列认识,正确的是( )
A.图中两盏灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的
B.电冰箱的插头地线插脚脱落,仍可插入插座P长期使用
C.如果灯泡L2不能正常工作,则插座Q也一定不能正常工作
D.断开开关S2,正确使用验电笔检查灯泡L2两端接线柱,氖管都不会发光
【答案】D
【解答】解:
A、为了保证用电安全,控制灯泡的开关应连接在火线与灯泡之间,即开关应控制火线;图中S1控制的是零线,故A错误;
B、电冰箱的插头地线插脚脱落,插入插座P,若电冰箱漏电,会引起触电事故,故B错误;
C、灯泡L2、插座Q是并联的,如果灯泡L2不能正常工作,插座Q还可以正常工作,故C错误;
D、图中S2控制的是火线,开关断开,灯L2不带电,若断开开关S2,正确使用验电笔检查灯泡L2两端接线柱,氖管都不会发光,故D正确。
故选:D。
23.如图所示是小科家的电路简化图,由该图可知下列说法正确的是( )
A.虚线框甲中应安装电压表
B.控制灯泡的开关和灯泡的位置可互换
C.插入插座的台灯和电视属于并联关系
D.将测电笔插入乙孔中,氖管不发光
【答案】C
【解答】解:A、在家庭电路中,进户线先连接电能表,即甲处为电能表,故A错误;
B、控制灯泡的开关要接在火线与灯泡之间,位置不能互换,故B错误;
C、插入插座的台灯和电视,在工作时互不影响,为并联连接,故C正确;
D、乙孔连接火线,将测电笔插入乙孔中,氖管发光,故D错误。
故选:C。
24.测电笔的结构如图,下列关于测电笔的组成及使用的说法中,正确的是( )
A.测电笔中的高值电阻和氖管构成并联电路
B.可以用普通铜丝替换测电笔中的高值电阻
C.使用时,人手不能接触试电笔上的任何金属部分
D.使用时,测电笔的氖管发光说明有电流流过人体
【答案】D
【解答】解:A、测电笔中的高值电阻和氖管构成串联电路,故A错误;
B、不可以用普通铜丝替换测电笔中的高值电阻,因为高值电阻在电路中起分压作用,故B错误;
C、使用时,人手必须接触试电笔的笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故C错误;
D、使用时,测电笔的氖管发光说明有电流流过人体,故D正确。
故选:D。
25.电与我们的生活息息相关,下列关于安全用电说法正确的是( )
A.图①中,使用试电笔时手要接触笔尾金属体
B.图②中,照明电路中开关应该串联在零线和灯之间
C.图③中,洗衣机的金属外壳应该接在零线上
D.图④中,空气开关跳闸,一定是家庭电路出现短路造成的
【答案】A
【解析】A.在使用试电笔时,笔尖金属体接触被测物体,手接触笔尾金属体,当试电笔的氖管发光时,说明试电笔笔尖金属体接触的是火线,故A正确;
B.照明电路中开关应该串联在火线和灯之间,这样在切开开关时,灯泡不会带电,故B错误;
C.使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地,以防止因金属外壳漏电而发生触电事故,故C错误;
D.空气开关跳闸,可能是发生了短路现象,也可能是用电器的总功率过大,故D错误。
故选A。
26.如图是一个带开关的插座及其指示灯的示意图,小华把这个插座接入家庭电路后闭合开关,下列说法正确的是( )
A.若指示灯不亮,则三孔插座一定无法正常对外供电
B.若指示灯亮,则三孔插座一定能正常对外供电
C.若指示灯亮,三孔插座不能正常供电,则一定是地线断路
D.若指示灯不亮,用测电笔测试A、B、C三点,只有A、B两点使氖管发光,则可能是进户零线断路
【答案】D
【解析】AB.家庭电路中的用电器是并联的,工作时互不影响,若指示灯不亮,当干路中断路时,三孔插座不能供电,当指示灯亮时,三孔插座若断路,不能对外供电,故AB错误;
C.若指示灯亮,三孔插座不能正常供电,这说明三孔插座所在支路发生了断路现象;若地线断路,不影响插座对外供电,故C错误;
D.若指示灯不亮,用测电笔测试A、B、C三点,只有A、B两点使氖管发光,这说明A、B与火线之间是接通的,所以故障可能是进户零线断路,故D正确。
故选D。
27.小明同学为了探究家庭电路中保险丝熔断的原因,做了如下实验。他用若干“12V,0.5A”的灯泡作为用电器,12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)由于人体的安全电压大小是 ,小明实验时用的电源只有12V,所以可确保实验的安全性。
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,灯泡可以正常地工作,此时电流表的示数为 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0,该实验可以验证保险丝熔断原因是 。
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上熔断,此时保险丝熔断的原因是 。
【解答】解:(1)对人体的安全电压不高于36V;
(2)当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,小灯泡都正常发光,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流即此时电流表的示数为:I=0.5A+0.5A=1A;
当再接入一只灯泡时,电路中的电流变为I′=1A+0.5A=1.5A,根据题目条件此时保险丝熔断,说明电流过大,原因是用电器总功率过大;
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,发生短路,他发现保险丝会马上熔断,该实验可以验证电路中电流过大的原因是发生短路。
故答案为:(1)不高于36V;(2)1;电流过大,用电器总功率过大;(3)电路发生短路现象。
28.现代社会生活中无时无刻都离不开电器的使用,安全用电相关常识至关重要。
(1)一般情况下, 伏以下的电压是安全的。家庭电路中辨别火线和零线用测电笔,图1中使用正确的是图 。
(2)如图2所示的照明电路中,闭合开关S,电灯发光,此时某人拿测电笔测试B点,测试笔使用方法正确,该人体电阻约为3600欧,测电笔的氖管 (填“会”或“不会”)发光,此时通过人体的电流是 安。
(3)为了保证该人在使用测电笔测家庭电路的火线时能安全使用,请算出测电笔的内部电阻至少应大于多少欧姆?
【解答】解:(1)对人体安全的电压为不高于36V;
使用测电笔时,手指要接触笔尾金属体,这样才能正确检测火线和零线,故乙图正确;
(2)因为零线上没有电压,所以S闭合后,测电笔使用方法正确时,测试B点测电笔的氖管不会发光,此时通过人体电流为0安;
使用测电笔时,测电笔内部电阻与人串联,为了保证该人在使用测电笔时安全,人体的电压最多为36V,由串联电路的电压规律和欧姆定律可得:
U人=IR人R人≤36V,
即:3600Ω≤36V,
解得:R内≥18400Ω,即测电笔的内部电阻至少应大于18400欧姆
故答案为:(1)36;乙;(2)不会;0;(3)测电笔的内部电阻至少应大于18400欧姆。
29.图甲为某家用电路示意图,为防止电路短路而引发火灾,小明欲将某款双金属片断路器接入该家庭电路中,图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
第8题图
(1)将断路器接入图甲中M处时,应选择a、b、c中的 a、c 两个接线柱。
(2)若小明将该断路器接入图甲中N处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,用测电笔测试插座三个孔的带电情况,其中能使氖管发光的是 BC (填字母)。
A.接地插孔 B.零线插孔
C.火线插孔
【能力培优】
1.如图所示,是螺丝口灯座,连接时要求灯座的金属螺旋套与家庭电路的零线连接,灯座顶端的弹簧片与火线连接。选项图中,螺丝口灯座与家庭电路、开关连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A.开关接在零线上,灯的螺旋套接在了火线上,故A错误;
B.符合正确安装原则,故B正确;
C.灯的弹簧片接在了零线上,螺旋套和开关相连了,故C错误;
D.开关接在零线上,灯的弹簧片接在了火线上,故D错误。
故选:B。
2.小明设计了一种照明电路图,其设计要求是:S1、S2分别为楼上和楼下的开关(都是单刀双掷开关),要求拨动其中任一开关,都能改变电灯原来的发光或熄灭状态。图所示的四幅电路图中,既符合上述设计要求,又符合安全用电要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、如图,电路是断开的,灯泡不工作,当S1或S2移到另一端的触点,电路都是闭合电路,灯泡都能正常工作,并且开关接在了火线上,符合安全用电的要求;
B、如图,电路是断开的,灯泡不工作,当S1或S2移到另一端触点,电路都是闭合电路,灯泡都能正常工作,但是开关接在了零线上,不符合安全用电的要求;
C、如图,电路是断开的,灯泡不工作,当S1移到另一端触点,灯泡正常工作,但如果是S2移到另一端的触点,会造成电源的短路,烧坏电路,不符合安全用电的要求;
D、如图,电路是闭合电路,灯泡工作,当S1或S2移到另一端的触点,都能使电路断开,但是在此电路中灯泡和开关都接在了火线上,不符合安全用电的要求;
故选:A。
3.小明家搞装修,为了美观,想把所有电线都埋藏在墙壁里(俗称走暗线)。小明在查阅有关资料时了解到:埋藏在墙壁里的电线,要整条铺设,不能在墙壁里中途接驳。
(1)请你运用相关知识解释其道理:由于接线处导线电阻 (填“增大”或“减小”),电流在该处产生的热量较 (填“多”或“少”),存在安全隐患;
(2)如图1是小明房间的照明灯泡的电路,小明同学为了安装一个插座给书桌上的台灯供电,方便晚上学习,他把家中控制电灯的开关拆下后引出两条导线,然后接上插座,如图2,试说明他这样做会有什么现象发生?
(3)请你在图中画出安装一个插座改接后的电路简图。
【解答】解:(1)由于接驳处导线接触不良,横截面积减小,故接驳处的电阻增大;由焦耳定律可知,电流一定时,电阻越大,电流在该处的发热量较多;
故答案为:增大;多。
(2)答:照明灯与插座串联在电路中,导致照明灯与插座都不能单独工作,即使同时工作时,两灯都不能正常发光;
(3)灯泡和插座并联,开关与灯泡串联。如图所示:
4.如图所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220 V 40W”的灯泡L0。当只闭合开关S、S1时,灯泡L0和L1都呈暗红色(比正常发光状态暗得多);当只闭合开关S、S2时,灯泡L0正常发光,L2不发光。由此可以确定( )
A.L1灯头接线处断路 B.L1灯头接线处短路
C.L2灯头接线处断路 D.L2灯头接线处短路
【解答】解:当只闭合S、S1时L0和L1都呈暗红色,是因为L1与该灯串联接入电路,所分电压低于220V,所以L1正常;
当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,是因为L2被短路,使L0直接接在电源上,正常发光。
故选:D。
5.如图所示是小明家新房中的部分电路,存在的问题是 。问题解决后,闭合开关S1、S2,电灯L1正常发光,但L2仍然不亮。将一把新买的电热水壶插入三孔插座,电热水壶也不能工作。把试电笔分别插入三孔插座的左、右孔,氖管均能发光,则可以判断出电路的故障是 。
【解答】解:三孔插座的连接应该是“左零右火上接地”闭合开关S1、S2,电灯L1正常发光,说明L1支路通路,L2仍然不亮。将一把新买的电热水壶插入三孔插座,电热水壶也不能工作。L2和三孔插座不能工作,说明出现断路,而三孔插座左孔能使氖管发光,说明左孔通过L2和火线连通,故电路的故障是FG之间断路。
故答案为:三孔插座没有接地线;FG之间断路。
6.如图所示的家庭电路中,闭合S1、S,两盖灯正常发光。一段时间后,L2突然熄灭。经检查保险丝完好,插座没有插入任何用电器,用测电笔插入插座的两孔,氖管均发光。则故障原因是( )
A.插座发生短路
B.零线AB之间断开
C.零线BC之间断开
D.零线CD之间断开
【答案】C
【解答】 解:
A、若插座处发生短路,会使保险丝熔断,而题中保险丝完好,故A错误。BCD、灯L,熄灭,灯L发光,说明在L,的干路上有断路故障;若BC间的零线是完好的,则测电笔插入插座右孔时,气管不会发光,不符合题意,所以是BC间的零线断开,此时插座的右孔通过灯泡L,与火线接通使气管发光,此时L,不发光,故BD错误,C正确。故选: C。
7.如图所示的电路是家庭电路的部分。为检测电路是否有故障,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L亮:②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮,保险丝烧断。则故障可能( )
A.L1所在的支路断路 B.L2所在的支路断路
C.L1所在的支路短路 D.L2所在的支路短路
【答案】D
【解析】① 闭合S1,灯L亮,说明所在的电路是L通路;②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮;由于在家庭电路中,灯L1、灯L2是并联的,正在工作的灯L马上熄灭,说明电路中的电流不通过L1了,这是因为灯L2发生了短路现象,即L2所在的支路短路。
【解答】A. L1所在的支路断路 ,灯L1不亮,与①矛盾,故A错误;
B. L2所在的支路断路,闭合S2时,灯L1不受影响,与②矛盾,故B错误;
C. L1所在的支路短路 ,闭合S1时,灯L1不亮,与①矛盾,故C错误;
D.L2所在支路短路, 闭合S1,灯L亮 , 再闭合S2,灯L2不亮,灯L1马上熄灭,保险丝烧断。故D正确。
8.如图是小锴同学家中的部分电路,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正发光的台灯突然不能工作,但其它电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头,台灯仍不能工作,把测电笔分别插入三孔插座的左、右孔,氖管均能发光,则电路的故障是( )
A.AC间断路 B.BD间断路 C.FH间断路 D.DG间断路
【答案】B
【解析】测电笔与火线接触时,氖管会发光,与零线和地线接触时氖管不发光
【解答】A. AC间断路,测电笔插入三孔插座时未与火线接触,氖管是不会发光的,A错误
B. BD间断路,台灯不能工作,把测电笔分别插入三孔插座的左、右孔,氖管相当于与火线接触了,氖管均能发光,B正确
C. FH间断路,台灯能形成回路,台灯能工作,C错误
D. DG间断路,台灯不能工作,但测电笔插入左孔时与零线接触,氖管不发光,D错误
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条支路的情况,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,试判断以下电路情况:(均选填“短路”“断路”或“正常”)
(1)闭合S、S1,灯泡 L0不亮,说明该支路 ;
(2)闭合S、S2,灯泡L0正常发光,说明该支路 ;
(3)闭合S、S3,灯泡L0、灯泡L3都能发光,但都显得比较暗,说明该支路 。
【答案】(1)断路(2)短路(3)正常
【解析】根据图片可知,检验灯泡与被检验的灯泡串联。正常情况下,根据U总=U1+U2可知,两个灯泡两端的电压都小于电源电压,因此二者的发光都会较暗,据此分析判断。
【解答】(1)闭合S、S1,灯泡 L0不亮与灯泡L1串联,此时灯泡L0不发光,电路里没有电流产生,即说明说明该支路断路;
(2)闭合S、S2,灯泡L0与L2串联。L0正常发光,说明电路为通路,但是L2没有分得电压,那么说明该支路短路;
(3)闭合S、S3,灯泡L0和灯泡L3串联。二者都能发光,但都显得比较暗,说明该支路正常。
10.图甲为某家用电路示意图,为防止电路短路而引发火灾,小明欲将某款双金属片段路器接入该家庭电路中,图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
(1)图甲中灯泡与插座的联接方式是 。
(2)将断路器接入图甲中M处时,应选择a.b.c中的 两个接线柱。
(3)小明将该断路器接入图甲中N处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,若用测电笔测试插座三个孔的带电情况,其中能使氖管发光的是 。(可多选)
A.接地插孔 B.零线插孔 C.火线插孔
【答案】(1)并联
(2)a、c
(3)B、C
【解析】家庭电路中的连接方式一般为并联连接,同时开关装在火线上,并在火线上装上铅锑合金丝的保险丝。
【解答】(1)家庭电路一般为并联,个用电器之间不会相互干扰;
(2)由图乙可知当双金属片处于平直状态时,ac相连,短路时向上弯曲至ab相连,故正常电路中应将ac接入电路;
(3)当将其接在零线处时,三孔插座的电流可从右孔流至左孔,故两个孔都会发光;
11.小明同学为了探究家庭电路中保险丝熔断的原因,做了如下实验。他用若干“12V,0.5A”的灯泡作为用电器,12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)由于人体的安全电压大小是 ,小明实验时用的电源只有12V,所以可确保实验的安全性。
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,灯泡可以正常地工作,此时电流表的示数为 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0,该实验可以验证保险丝熔断原因是 。
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上熔断,此时保险丝熔断的原因是 。
【答案】(1)小于等于36伏
(2)1;过载(或干路电流过大)
(3)电源短路
【解析】(1)根据对电压的认识解答;
(2)(3)根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算。家庭电路电流过大的原因:①总功率过大,即过载;②发生短路,根据题目的描述分析解答。
【解答】(1)由于人体的安全电压大小是小于等于36伏,小明实验时用的电源只有12V,所以可确保实验的安全性。
(2)灯泡正常发光时电流为0.5A,且两个灯泡并联,而电流表测干路电流,那么电流表的示数为:I总=I1+I2=0.5A+0.5A=1A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0,该实验可以验证保险丝熔断原因是:过载(或干路电流过大)。
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上熔断,此时保险丝熔断的原因是电源短路。
12.空气开关是一 种小型断路器,除”开关”功能外,当流过空气开关的电流超过额定电流时,会自动断开而起到保护作用。因其利用分割的空气作为熄灭电弧的介质而被称”空气开关”。图甲为家用空气开关结构简图,其中的双金属片在受热时,下片比上片膨胀更多。工作时只要推开弹簧片即能断开电路。
电磁铁与电热丝串联于主电路,当线路电流比正常稍大时,此时电磁铁不能吸下衔铁,但电热丝的产热能使双金属片段开电路,如图乙所示:当电路发生短路或严重过载等使电流瞬时增加很大时,电磁铁立即工作,但双金属片不工作,如图丙所示。
请你结合所学知识对家用空气开关的工作原理加以解释。
【答案】固定线圈匝数和铁芯的电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大,磁性越强。当线路电流稍过大时,电磁铁磁性较弱,不能吸引衔铁,但电热丝加热双金属片,由于受热时下片金属膨胀多,促使双金属片受热向上弯曲,推动弹簧片切断电源。当线路发生短路或严重过载时,电流较大,电磁铁立即产生足够大的吸力,将衔铁下吸并推开弹簧片,切断电源,此时电热丝产热还不能导致金属片弯曲。
【解析】根据电流的磁效应:电路中的电流略大,电磁铁磁性略强,不能吸引衔铁。当电路发生短路或严重过载等使电流瞬时增加很大时,电磁铁磁性很强,立即工作。再结合电流的热效应: 电流通过电热丝时,电热丝温度升高加热双金属片,由于受热时下片金属膨胀多,促使双金属片受热向上弯曲,推动弹簧片切断电源。
13.如图甲所示,常用的一个插线板,接在家庭电路中正常工作的电压是 V。小华在使用中发现:使用三脚插头和三孔插座,目的是将用电器的金属外壳与 相连,防止触电,小华发现爷爷使用插线板如图乙所示可能引起家庭电路中空气自动开关 。小华想识别房间灯座识别哪个是火线如图丙,开关闭合时测电笔接触B点,氖管 发光(会/不会)。
【解答】解:(1)我国家庭电路的电压为220V,因此,插线板接在家庭电路中正常工作的电压是220V;
(2)使用三脚插头和三孔插座,目的是将用电器的金属外壳与大地相连,这样可防止因外壳漏电而发生触电事故;
(3)图乙多个用电器共用一个插线板,其总功率过大,造成电流过大,可能引起家庭电路中空气跳闸;
(4)图中B点与零线相连,则开关闭合时测电笔接触B点,氖管不会发光。
故答案为:220;大地;跳闸;不会。
14.如图甲所示,插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电。请在图乙中画出插线板中开关、指示灯和插孔的连接方式,并与电源线接通。
【解答】解:插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座;
当指示灯损坏时,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的;因此开关串联在干路中,控制指示灯和插孔。如下图所示:
15.阅读短文,回答问题:
漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。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,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,此时流过人体的电流为 mA。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由 。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接(图丙)符合要求的是 。
【解答】解:(1)A.当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故A错误;
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故B正确;
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流,故C错误;
D.漏电保护器跳闸后,需要检查电路故障,排除故障后,按下试验按钮,才能恢复供电,故D错误;
故选:B。
(2)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线时,
此时漏电电流I30.04A=40mA;
(4)如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,洗衣机零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开;
(5)A、闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故A错误;
BD、闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故BD错误;
C、闭合开关时,通过虚线框内火线的电流大于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C正确;
故选:C。
故答案为:(1)B;(2)I1=I2+I3;(3)40;(4)会;零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开;(5)C。
16.随着家庭电气化程度越来越高,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的数据。如图所示,用电器R(阻值为44欧),电路中还有熔断电流为8A的保险丝。则:
测量项目
手和手之间电阻
手与脚之间电阻
手与塑料鞋底之间电阻
完全干燥时
200千欧
300千欧
8000千欧
出汗或潮湿时
1千欧
1千欧
10千欧
(1)一个全身潮湿的人,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 A,通过计算分析此时保险丝是否熔断 。
(2)当发现有人触电时,应该第一时间 ,在触电者未脱离电源前,严禁直接用手去触及伤员。
(3)为用电安全,有的电热水器安装了防电墙。防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后,发生异常情况时,人体承受的电压约10V,如图所示,这就保证了人体安全。若人体的最大电组约为20兆欧,求防电墙的电阻大约是多少?【答案】(1)0.22;没有熔断
(2)切断电源或用干燥竿子将火线与人分离
(3)解:人体与防电墙串联,通过它们的电流相等,则
R墙=420MΩ
【解析】(1)根据表格确定此时人的电阻,然后根据计算出通过人体的电流,最后与保险丝的熔断电流进行比较即可。
(2)根据人体触电后的营救方法解答;
(3)根据图片可知,防电墙和人体串联,则通过二者的电流相等,以此为等量条件,根据列出方程式,从而计算出防电墙的电阻即可。
【解答】(1)根据表格可知,当人全身潮湿,赤脚站在地面上时,电阻为1000Ω, 此时通过人体的电流为:; 因为0.22A<8A, 所以保险丝不会熔断。
(2)当发现有人触电时,应该第一时间切断电源或用干燥竿子将火线与人分离,在触电者未脱离电源前,严禁直接用手去触及伤员。
www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
3.5家庭用电
知识点一:家庭电路的组成
1.家庭电路的组成部分:低压供电线、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
2.家庭电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
3.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。
知识点二: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。
知识点三:熔断器和断路器
1.熔断器(保险丝)
(1)选用原则: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。
(2)材料:一般是用电阻率大、熔点较低的合金材料制成。
(3)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。
(4)熔断器一般有封闭管式熔断器和敞开插入式熔断器两种
(5)保险丝熔断的原因:电路过载或短路。
【注】a.在家庭电路中切勿用铜丝或铁丝代替保险丝;b.保险丝应与所保护的电路串联。
【思考与讨论】 如果选用的保险丝额定电流太大或太小,会造成怎样的后果?
如果选用的保险丝额定电流太大,在电路中总电流过大,使导线发热程度过高时保险丝还没有熔断,就会失去保险丝切断电路的作用,可能会引发火灾等事故;如果额定电流太小,将会在使用较少的用电器时,保险丝就熔断,使电路无法正常使用。
2.断路器(空气开关——低压断路器)
(1)作用:当流过断路器的电流超过额定电流时,断路器可以自动切断电路,从而起到保护电路的作用。
(2)连接:断路器一般串联在火线上。
(3)断路器相当于闸刀开关和熔断器的作用。
(4)优点:断路器能手动复位,接通电路;也能手动切断电路。不需要更换元件,比保险丝更方便。
(5)【实践活动】 如图是一种断路器的工作原理图,你能否介绍其工作原理?
工作原理:电流过大时,双金属片被过度加热,发生弯曲,使接触点在弹簧拉力作用下被断开,电路切断,从而起到电路过载或短路时的保护作用。
(6)家庭电路中电流过大(保险丝熔断或断路器会断开)的原因:
①发生短路;
②用电器的总功率过大:a.使用了大功率的用电器。如空调、热水器等;
b.使用的用电器过多。
知识点四:插座
1.分类:两孔式插座和三孔式插座。
2.记忆技巧:两孔式,左零右火;三孔式,左零右火上接地。
3.接外壳的脚稍长的目的:在用电器通电前,先将金属外壳接地,起到安全和保护的作用。
注:凡是金属外壳的用电器都要用到三角插座,如:空调、冰箱、电饭煲、洗衣机等。
4.家用电器配置三脚插头的原因
三孔式插座除了火线插孔和零线插孔以外,还有一个中间插孔,在建造房屋电路布线时已经将这个插孔与大地相连,因此称为接地孔。使用三脚插头的用电器,外壳接在插头的中间脚上,当把三脚插头插入三孔式插座时,用电器的外壳就与大地相连了。
为了保证人身安全,洗衣机、电冰箱、电饭锅等电器都用三脚插头,使它们的外壳能够接地。万一用电器火线的绝缘层被破坏,火线与用电器的金属壳相接触,金属壳上就有220伏的电压,如果这个用电器没有接地线,当人触及此用电器时,电流就会通过人体进入大地,发生触电事故。
当火线与用电器的金属外壳接触,而外壳接地时,电流会直接经接地线进入大地。此时会由于家庭电路中的电流过大而使断路器自动断开,切断电路。因此,接地线是用电器的安全线。
知识点五:家庭电路故障分析
1.用试电笔判断家庭电路故障。
家庭电路出现的故障多表现为用电器不工作和保险丝熔断。
检修时要用试电笔检测导线、用电器等是否带电,具体思路如下:
2.用“检验灯法”鉴别家庭电路中常见的故障
知识点六:安全用电
1.家庭电路电流过大的原因
①电路中发生短路。
②用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝。
2.触电事故:
① 定义:一定强度的电流通过人体所引起的伤害
② 危险性:与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
③ 安全电压:不高于36V,动力电路电压380V、家庭电路电压220V都超出了安全电压。
3.常见的触电事故
触电形式
家庭电路触电
单线触电
站在地上的人接触到火线,则电流流入人体,通过人体流入大地,造成触电事故,如果这时脚下踩着绝缘材料,就不会触电
双线触电
人站在绝缘体上,若一只手接触火线,另一只手接触零线,电流将由火线流经人体回到零线,造成触电事故
高压触电
高压电弧触电
高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠近高压带电体到一定距离时,高压的带电体和人体间发生放电现象,电流通过人体造成高压电弧触电
跨步电压触电
高压输电线掉落在地上,地面上和电线断头距离不同的各点间存在电压,当人两脚与电线断头的距离不等时,两脚之间存在相当高的电压,这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,造成跨步电压触电
触电事故急救
处理原则
使触电的人迅速和电源脱离,同时注意自身安全
具体做法
一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,使触电者尽快脱离电源;二是尽力抢救;三是发生电气火灾时,务必在切断电源后再灭火
4.安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
5.抢救措施:先切断电源,再用干燥的木棒拨开,人工呼吸。
6.生活中安全用电常识
①对于人体的安全电压是不高于36伏。
②不接触火线、有金属外壳的用电电器要将金属外壳接地。
③高大建筑要安装避雷针,防止雷击。
④不靠近高压线路,防止发生高压电弧触电和跨步电压触电。
⑤有人一旦触电或家庭电路发生火灾都要立即切断电源,绝对不能用水来扑灭电器火灾。
⑥将插头插入插座时,手不要接触金属插脚。
⑦不要用湿的手触摸电器、插座和开关。
⑧防止电线的绝缘层老化或破损。
⑨不要在高压线旁钓鱼或放风筝。
⑩不要使插座超负荷。
⑪避免在浴室中使用电器。
⑫导线旁不要放发热物体。
⑬不要同时使用大量大功率用电器。
特别提醒:
家庭电路触电的事故,都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的,并与地线或零线构成通路。要分清零线和地线,虽然地线和零线正常情况下之间没有电压,但绝不能将地线和零线接通,否则易造成触电事故。
【经典题型讲解】
题型一:家庭电路的连接
1.安装家庭电路时,从进户线到用电器之间有闸刀开关、电能表、熔断器,它们正确的排列顺序应是( )
A.闸刀开关、熔断器、电能表
B.电能表、闸刀开关、熔断器
C.熔断器、电能表、闸刀开关
D.电能表、熔断器、闸刀开关
2.随着家庭电气化普及,用电安全需要格外关注。下列家庭电路接线图中,符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
3.如图表示家庭电路的一部分,下列有关说法正确的是( )
A.图中控制灯泡的开关连接错误
B.断路器安装在Q处而不是P处
C.测电笔检测地线孔时氖管发光
D.三孔插座短路时电灯不能发光
4.如图为某家庭电路示意图,图中元件连接存在安全隐患的是( )
A.保险丝 B.开关S2 C.三孔插座 D.开关S1
5.如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱并联
B.闭合S灯不亮,说明没电,可以直接维修
C.零线和地线之间的电压为220V
D.保险丝改接到零线上更安全
6.图是家庭电路示意图,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量家庭电路中正在工作的用电器总功率的仪表
B.保险盒内的保险丝熔断后,可以用铜导线或者铁导线代替
C.使用试电笔时,要用手指按住笔尾金属体,然后用笔尖接触被测导线
D.控制灯泡的开关和它所控制的灯泡,位置可以互换
7.如图是小明同学在综合实践活动中设计的简易家庭电路(简图)。在评价环节,同学们指出了该电路四个不当之处。不当之处确实成立的是( )
A.整个电路缺少电流过大保护装置 B.两孔插座应该与三孔插座装在一起
C.电灯的开关走线错误 D.三孔插座的保险丝不应该装在零线上
8.如图所示的是家庭照明电路演示板。当闭合与灯座A相连的拉线开关时,灯泡A不发光;当闭合与灯座B相连的墙壁开关时,灯泡B发光。下列说法中正确的是( )
A.灯泡A短路
B.漏电保护器发生“跳闸”现象
C.用测电笔检查二相插座的右侧孔,氖管会发光
D.闸刀开关未闭合
9.如图甲是某家庭电路连接示意图,图乙为电路中空气开关的原理图,P为电磁铁,Q为衔铁,S为开关。下列分析正确的是( )
A.图乙中P的左端为N极
B.将电饭锅接入甲图三孔插座,电饭锅的金属外壳通过3孔接地
C.手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸,一定是电路的总功率过大
D.电流过大时,图乙中P的磁性增强,吸引Q向左偏转,弹簧拉起S切断电路
10.如图是家庭电路示意图,下列说法正确的是( )
A.当电路被断路器切断后,可以先复位断路器,然后再找出故障原因
B.与开关S直接相连的导线a是零线,开关S与灯泡L可以互换位置
C.断开开关S,灯泡L和插座上的用电器同时停止工作
D.若c处断开,电冰箱插头插入插座,虽能工作但有安全隐患
11.目前市场上有一款带小夜灯(指示灯)的家用电路开关面板售卖。当接通开关以后,指示灯发亮,对应的电灯也工作;小夜灯烧坏了,按下开关以后,对应的电灯也可以继续工作,根据上面的描述,下列四幅图中,符合该面板的接线图是( )
A. B.
C. D.
12.洛洛的卧室内安装有调光灯,图中虚线框内是开关和调光器,两者共同控制照明灯的开、关及调光。请在虚线框内补充上调光器(滑动变阻器),并将调光器、开关和照明灯、三孔插座连入家庭电路,使其符合安全用电的要求。
13.小丽家中有一盏用声控开关和光控开关控制的电灯,电灯在光线昏暗并且有人经过时才发光,可以达到节电的目的;同时由于有不固定的家用电器,需接入一只三孔插座,请将如图所示的原理图按要求连接完整。
题型二:家庭电路电流过大的原因
1.(2024春•桐乡市月考)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开关里的两线头相碰 ③两孔插座中的两线头相碰,其中会引起电路中熔丝熔断的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
2.碳素鱼线为垂钓者常用的鱼线,导电性较好。某垂钓者在甩竿抛线过程中,鱼线不慎接触电力线路。不仅使垂钓者触电,还导致进户电路短路,造成大面积停电。下列电路图能解释停电原因的是( )
A. B.
C. D.
3.因电瓶车违规充电而引发的火灾等安全事故频发,给人们敲响警钟。如图所示,某居民将充电插座从窗口悬挂到窗外给电瓶车充电,这种“飞线”充电方式存在严重安全隐患:我国家庭用电的交流电电压为 ,若雨天或雾天有水容易进入充电插座内部引起电路
(选填“短路”或“断路”),造成电路电流过大,同时长期悬挂在室外的电线也容易因与窗台或外墙摩擦而磨损绝缘皮,可能导致人体接触到火线,从而引发触电事故。
题型三:熔断器和保险丝
1.某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路,下列说法正确的是( )
A.火线上的保险丝应该改装到零线上
B.甲处应装用电器,乙处应装开关
C.当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大
D.当保险丝熔断后,可以用铁丝代替
2.家庭中常用断路器保护电路,当电流超过限制时就自动切断电路。如图甲和乙所示为断路器的工作原理,以下说法正确的是( )
A.该断路器是利用电流的磁效应制成
B.双层金属片左边比右边热胀现象明显
C.为了用电安全,断路器应该和零线相连
D.当电路断开后,触点会自动复原
3.图甲为某款型号的断路器,原理如图乙。正常工作时,触点闭合。当电路短路或过载时,利用电磁铁或双金属片作用,使铁质簧锁装置弹开,触点断开。下列包含断路器在内的家庭电路安装符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
4.因线路或用电器的绝缘层老化,家庭电路会发生漏电现象,漏电现象严重时会引发用电安全事故。漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时的保护装置,如图所示,未发生漏电时I1=I2,与如果电路中某处发生漏电,即有电流I3通过其他路径流入大地而使I1与I2的差值大于一定值时,漏电保护器会快速自动切断电路,此时I3的值称为动作电流。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
(2)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反。此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由是 。
题型四:测电笔的使用
1.如图所示,小宁用指尖抵住测电笔笔尾金属体,插入某插座的插孔,氖管发光。则( )
A.没有电流通过小宁的身体,与笔尖金属体接触的是火线
B.有电流通过小宁的身体,与笔尖金属体接触的是零线
C.没有电流通过小宁的身体,与笔尖金属体接触的是零线
D.有电流通过小宁的身体,与笔尖金属体接触的是火线
2.如图用测电笔辨别火线和零线,其中氖管发光的是( )
A. B.
C. D.
3.如图是常用的家庭电路图的部分示意图,下列说法正确的是( )
A.若将测电笔插入三孔式插座左孔,氖管发光
B.在d处接入控制插座的通断的开关
C.若在导线a和b之间接一个灯泡L1,则L1与灯泡L串联
D.进户线a为火线,b为零线
4.一种试电笔的构造如图所示,有关试电笔的说法正确的是( )
A.使用试电笔时手可以接触笔尖金属体
B.使用试电笔时手需要接触笔尾金属体
C.试电笔中的电阻可以用实验室中20Ω的电阻代替
D.使用试电笔时为了保证安全,不能有电流通过人体
5.如图甲所示为一种测电笔的构造图,乙和丙分别为使用测电笔和家庭电路局部电路图,下列说法不正确的是( )
A.正确使用测电笔,电路正常情况下,若氖管发光则说明接触的是火线
B.若人体电阻约为1kΩ,则测电笔中的电阻为4kΩ的高值电阻
C.断开开关S时,用测电笔接触a点氖管发光,接触b点和c点氖管不发光
D.闭合开关S时,若进户零线开路,用测电笔接触abcde点氖管都发光
6.一种试电笔的构造如图所示,有关试电笔的说法正确的是( )
A.使用试电笔时手可以接触笔尖金属体
B.使用试电笔时手需要接触笔尾金属体
C.试电笔中的电阻可以用实验室中的电阻代替
D.使用试电笔时为了保证安全,不能有电流通过人体
7.如图所示,用测电笔检测插座中是否有“电”,下列操作错误的是( )
A.笔尖插入插座 B.笔尖接触火线
C.手接触笔尖金属体 D.手接触笔尾金属电极
8.如图是正常的家庭电路,则火线是 (填“上”或“下”)一根。若电线BD某处断路闭合电键S后,用测电笔测试C和D两点,能使测电笔发光的点是 (填“C”、“D”或“C、D”)。
题型五:家庭电路故障分析
1.如图是部分家庭电路示意图,晚上亮着的灯突然熄灭,用测电笔测P、M、N、Q四个点,测电笔均能发光,则电路故障可能是( )
A.保险丝烧断了 B.M点与N点之间断路
C.N点与Q点之间断路 D.Q点与零线之间断路
2.小明家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光。火线于是小明拿来测电笔,闭合开关后,分别在如图a、b、c、d四个位置进行测量,测电笔均能发光。则电路故障是( )
A. a点与火线之间断路 B. a点与b点之间断路
C. c点与d点之间断路 D. d点与零线之间断路
3.如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S,灯L1亮;②断开S1,闭合S2, 灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氛管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A. 灯L2短路 B. 灯L2所在支路开路
C. c、d两点间开路 D. c点左侧的零线开路
4.如图,是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A.a点所在的进户线是零线
B.若e点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用
C.断开开关S,用测电笔检测d点时,氖管发光
D.闭合开关S,灯泡L不发光,是因为导线bc间断路
5.如图所示的家庭照明电路,闭合开关S1、S2后,灯泡L1不亮,L2亮,下列分析正确的是( )
A.一定是灯泡L1短路
B.一定是灯泡L1断路
C.若用测电笔检测A、B点都能发光可能是B点和零线之间断路
D.若用测电笔检测A、B点都能发光可能是B点和零线之间短路
6.关于如图所示的部分家庭电路,下列说法错误的是( )
A.保险丝熔断的原因可能是电路发生了短路
B.使用试电笔辨别火线和零线时,手不能触碰笔尖金属部位
C.电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器不能接在两孔插座中使用
D.若灯泡突然熄灭,一定是灯泡的灯丝断了
7.小明寒假在家看电视时,为了取暖,便将一个电暖器拿出来。当他将插头插入插座中时,听到“叭”一声,同时从插座中冒出一股黑烟,电视机和电灯也都熄灭了,这个现象会导致的结果是( )
A.电视机烧坏了 B.电暖器烧坏了
C.空气开关断开了 D.灯丝烧断了
8.如图所示为某家庭卫生间电路,电灯和电热水器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机(洗衣机开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左、右两孔,氖管都发光,且发现有一根保险丝熔断了。下列分析中,不合理的是( )
A.一定是零线上的保险丝熔断了
B.断开S1、S2,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S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
D.只断开S2,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
9.图为小科家部分家庭电路示意图,某天晚上他正在学习时,电灯L突然熄灭,他用测电笔分别测试电路中的a、b、c、d四点,发现只有测a点时氖管发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.电灯L断路 B.进户线零线断路
C.导线cd断路 D.开关S接触不良
10.今年小科家造了新房,电工师傅安装完成后,小科闭合开关后,发现灯泡正常发光,不发光。电工师傅用测电笔检测如图中的a、b、c、d四处,a、b、d处氖管发光,c处不发光。则下列说法中正确的是( )
A.电路中进户线零线断路 B.电路中c、d之间某处断路
C.电路中的灯泡短路 D.电路中的灯泡断路
11.小科学习了家庭电路后,设计了如图所示的电路,若开关全部闭合,下列判断正确的是( )
第9题图
A.只有乙灯发光 B.只有丙灯发光
C.只有丁灯发光 D.乙、丙、丁灯均发光
12.某同学在家中更换台灯的灯泡时,先将一只灯泡插入灯座,灯泡正常发光,再将另一只灯泡插入该灯座的一瞬间,灯泡接口冒出火花,同时家中停电,断路器跳闸。原因是( )
A.灯座短路
B.灯座断路
C.灯丝断路
D.第二只灯泡的接头短路
13.如图所示为某家庭卫生间电路,电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,通过分析得出结论是有一根熔丝熔断了。下列分析不合理的是( )
第11题图
A.一定是零线上的熔丝熔断了
B.断开开关S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
C.只断开开关S1,再用测电笔检测开关S2的上下两个接线柱,氖管都发光
D.只断开开关S2,再用测电笔检测开关S1的上下两个接线柱,氖管都发光
14.家里某用电器发生短路,保险丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”与熔断的保险丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光说明L1 ;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2 (选填“正常”“短路”或“断路”)。
题型六:熔断器与断路器
1.如图是家用空气开关的结构图,它由电磁铁P、衔铁OQ、闸刀S、弹簧等元件构成,它主要起保险作用。下列说法正确的是( )
A.电磁铁P是利用电流的热效应来工作的
B.电磁铁P的左端是S极
C.空气开关“跳闸”时一定是家庭电路发生了短路
D.当电流过大时,电磁铁磁性增强,使衔铁OQ转动,弹簧将闸刀拉起,切断电路
2.如图所示,为家庭电路的总开关及其内部结构。下列有关说法不正确的是( )
A.瓷柄和胶盖均为绝缘体材料制成
B.为了便于电路检修,总开关要安装在电能表的前面
C.安装闸刀开关时,在合闸状态下手柄应该向上,不能倒装和平装
D.当熔丝(保险丝)熔断时,电路中可能有短路故障发生
3.为了防止家庭电路中电流过大时损坏线路,通常在火线上安装保险丝,保险丝的材料应选择( )
A.电阻比较大,熔点比较高 B.电阻比较小,熔点比较低
C.电阻比较小,熔点比较高 D.电阻比较大,熔点比较低
4.空气开关是一 种小型断路器,除”开关”功能外,当流过空气开关的电流超过额定电流时,会自动断开而起到保护作用。因其利用分割的空气作为熄灭电弧的介质而被称”空气开关”。图甲为家用空气开关结构简图,其中的双金属片在受热时,下片比上片膨胀更多。工作时只要推开弹簧片即能断开电路。
电磁铁与电热丝串联于主电路,当线路电流比正常稍大时,此时电磁铁不能吸下衔铁,但电热丝的产热能使双金属片段开电路,如图乙所示:当电路发生短路或严重过载等使电流瞬时增加很大时,电磁铁立即工作,但双金属片不工作,如图丙所示。
请你结合所学知识对家用空气开关的工作原理加以解释。
题型七:插座
1.如图所示的圆形插座,极大方便了人们的用电。关于该插座的使用符合安全用电原则的是( )
A.手机充电器充完电能一直留在插座上
B.插线板长时间不用要断开按钮开关或拔掉插头
C.标有E的插孔应该与家庭电路的火线相连
D.该插座上可同时使用多个大功率用电器
2.如图为三脚插头,在插头的外壳标有10A的字样,关于插头的使用叙述正确的是( )
A.插头接入电路后,b与c两插脚间的电压为0V
B.塑料外壳上的10A,是插头的最小工作电流
C.插脚a接地后,能防止用电器漏电发生的触电事故
D.使用三脚插头的用电器可以改用两脚插头
3.如图所示是大伟家装修结束后冰箱接入电路的情形。下列说法中正确的是( )
A.冰箱既可以用两孔插座也可以用三孔插座 B.冰箱着火时要先切断电源
C.可以用湿手去拔冰箱插头 D.用试电笔检查地线插孔时氖管发光
题型八:漏电保护器的原理和作用
1.为了安全用电,在家庭电路设计安装中使用漏电保护器。漏电保护器是在用电器发生漏电或人体触电时实施保护的装置。家庭电路漏电时,通过火线和零线的电流不相等(如图中虚线框内A、B两点电流不相等),漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内未画出)检测到该差异后,会自动切断电源,起保护作用。下图是模拟漏电的试验电路,由一只开关S和电阻R组成,闭合开关S能模拟漏电情形的连接电路是( )
A. B.
C. D.
2.阅读短文,回答问题:
漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。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,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,此时流过人体的电流为 mA。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由 。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接(图丙)符合要求的是 。
题型九:短路对家庭电路的影响
1.阅读短文,回答问题:
漏电保护断路器
电给我们带来便利的同时也带来安全隐患,根据安全用电要求,现在,许多用户特别是新建楼房的电路中除了要安装防止电流过大的空气断路器(俗称“空气开关”)外,还必须安装如图甲所示的漏电保护断路器(俗称“漏电保护器”),它们通常安装在供电箱中。
家用漏电保护断路器是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图乙中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,I1和I2就会造成不相等,当I1和I2的差异达到一定值,漏电保护断路器便会迅速自动切断电路。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护断路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,说明漏电保护器需要更换。
(1)漏电保护断路器实质上就是一个 (电源/用电器/开关)。
(2)家庭电路电流过大的原因有 (只需答一个原因),当家庭电路电流过大时,漏电保护断路器 (能/不能)自动切断电路。
(3)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为
。
(4)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图丙所示,该人体的电阻为3000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω,电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器,该漏电保护断路器 (能/不能)及时断开电路。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是 。
2.因线路或用电器的绝缘层老化,家庭电路会发生漏电现象,漏电现象严重时会引发用电安全事故。漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时的保护装置,如图所示,未发生漏电时I1=I2,与如果电路中某处发生漏电,即有电流I3通过其他路径流入大地而使I1与I2的差值大于一定值时,漏电保护器会快速自动切断电路,此时I3的值称为动作电流。
第10题图
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是(填字母)。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
(2)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反。此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器(选填“会”或“不会”)断开,理由是 。
题型十:空气开关的原理和作用
1.方老师制作了一套模拟家庭电路的实验装置,如图1甲。
(1)用试电笔能辨别火线,使用它时正确的做法是图1乙中的 (选填“①”或“②”)。分别将试电笔插入图2甲A、B两孔中,发现插入B孔试电笔氖管能发光,请用笔画代替导线,将甲图中的电灯、开关和插座接入电路中。(其中开关控制灯泡)
(2)此装置装有“空气开关”和“漏电保护开关”,其中 代替保险丝,站在地面上的“人”不慎接触到火线,发现电流表1的示数为0.085A,电流表2示数为0.071A,如图2乙所示,表明在火线与大地之间产生电流流过“人”,此时其中有一个开关跳闸,立功的开关是 。
题型十一:安全用电原则
1.如图所示,鸟儿落在110kV的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露电线,但鸟儿仍然安然无恙,这是因为( )
A.鸟儿有耐高压的天性,电流过不去
B.鸟脚是干燥的,所以鸟体不导电
C.鸟体电阻极大,所以无电流通过
D.鸟脚间电线电阻远小于鸟儿电阻,通过鸟儿电流极小
2.电动汽车环保节能,如图是电动汽车的充电桩,下列有关说法符合安全用电的是( )
A.安装充电桩时,不用连接地线
B.若充电桩起火,可以用水扑灭
C.充电过程发生故障时可以带电维修
D.每个充电桩都要安装漏电保护装置
题型十二:触电及触电事故的处理
1.生命可贵、安全第一!在如图所示的各种情况下,人体不会触电的是( )
A.A B.B C.C D.D
2.如图所示,a图中甲站在干燥的木桌上,一只手接触到火线上;b图中乙站在干燥的木桌上,一只手接触到火线上此时另有丙光脚站在地面上用手去拉乙。则甲、乙、丙三人中不会触电的是( )
A.甲 B.乙和丙 C.甲和乙 D.丙
3.如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲、乙、丙三个触点(可以接通或断开),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( )
A.触点甲、乙、丙均接通 B.触点甲、丙断开,触点乙接通
C.触点甲、乙断开,触点丙接通 D.触点甲接通,触点乙、丙断开
4.我国家庭电路的电压是220伏,虽然是低压电,但是已远远超过了安全电压,稍有不慎,就会酿成触电事故。图a中甲站在干燥的木桌上,一只手接触到火线;图b中乙站在干燥的木桌上,一只手接触到火线,此时另有丙站在地面上用手去拉乙。则关于甲、乙、丙是否触电,下列判断正确的是( )
A.甲、乙、丙三人都发生了触电事故 B.甲发生触电事故
C.乙、丙二人只有乙发生了触电事故 D.乙、丙二人都发生了触电事故
4.金属外壳的电热水器三脚插头插入孔插座后,金属外壳就与大地相连,在热水器漏电时能起到保护作用。为确保使用安全在电热水器金属内胆出水口还会加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保障人的安全。如图所示,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220V,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端的电压不高于20V。
(1)一般情况下,金属外壳的用电器在漏电时,不会发生触电事故的原因是 。
(2)若题中热水器发生漏电事故,且地线失效,“防电墙”能保障人的安全的原因
。
5.如图所示,有居民将电线插座从窗口悬挂至室外,给电瓶车充电。这种“飞线”充电方式存在安全隐患。悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触 线绝缘皮破损处,导致触电事故家庭电路中“超负荷”是指电路中 过大。如图是空气开关的原理图,它切断电路则是利用了电流的 效应。
【基础强化】
1.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
B.断开开关S时,用测电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.保险丝烧断后可用铜丝代替
2.如图所示为生活中常见的三脚插头,下列说法正确的是( )
A.插头的三个插脚里,乙插脚最长
B.为了安全起见,所有家用电器都应使用这种插头
C.插头插入插座后,甲插脚连接的是电路中的零线
D.只有两孔插座时,可将乙插脚折断后使用,不影响安全
3.如图所示,三脚插头中与用电器金属外壳连接的那个插脚比另外两个地插脚要稍长。这样的设计主要考虑下列哪一因素?( )
A.造型美观
B.插头更稳固
C.识别火线和零线
D.确保用电器外壳先接地
4.以下四幅家庭电路图中,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示为某同学演示使用测电笔的几种握笔方法,其中正确的是( )
A.乙和丙 B.甲和丙 C.甲和丁 D.乙和丁
6.小明家的电路简化后如图所示,观察该电路,下列说法中正确的是 ( )
A.开关和电灯是并联的 B.电灯、电视和台灯是并联的
C.各个小彩灯之间是并联的 D.插座中的火线和零线是连通的
7.如图甲为常见的一种断路器,在家庭电路中常用它来代替闸刀开关和 。图乙是某种断路器的工作原理图,当家庭电路中电流过大时,双层金属片发热过多,双层金属片弯曲,触动簧锁装置,触电断开。已知与铁相比,铜升高相同温度热胀较明显,双金属片两层分别为铁和钢,左边应该选用
(选填"铜"或"铁”)。断路器跳闸后不能自动复位,必须人工复位,这样设计的优点是 。
8.如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙中,正确使用测电笔的是图 。当用测电笔插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的 孔。测电笔内部有一个大电阻,它的作用是 。
9.人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知:由于人体的电阻会随着环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42伏,36伏,24伏,12伏,6伏)。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的;在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。
(1)如图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触 。
(2)在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,则允许通过人体的最大电流为多少?
10.现代家庭用电安全尤为重要,如图所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,正常工作时的电流为9A,电路中还有额定电流为10A的保险丝。如表提供了一组人体电阻数据。
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200kΩ
5kΩ
手与脚之间电阻
300kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻
8000kΩ
10kΩ
(1)保险丝是由电阻率大,熔点较 (选填“低”或“高”)的铅锑合金制成的。
(2)一个出汗的人,穿塑料鞋站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,请通过计算说明保险丝会不会自动切断。
(3)某同学用测电笔检测a点,发现氖管正常发光。已知氖管正常发光时的电压为70伏,内部大电阻为1.5×106欧,在忽略人体电阻的情况下,从流过人体的电流角度看,是否存在危险?请通过计算说明。(人体的安全电流为30毫安以下)
11.现代社会生活中无时无刻都离不开电器的使用,安全用电相关常识至关重要。
(1)一般情况下, 伏以下的电压是安全的。家庭电路中辨别火线和零线用测电笔,图1中使用正确的是图 。
(2)如图2所示的照明电路中,闭合开关S,电灯发光,此时某人拿测电笔测试B点,测试笔使用方法正确,该人体电阻约为3600欧,测电笔的氖管 (填“会”或“不会”)发光,此时通过人体的电流是 安。
(3)为了保证该人在使用测电笔测家庭电路的火线时能安全使用,请算出测电笔的内部电阻至少应大于多少欧姆?
【素养提升】
1.螺口连接是灯泡最常见的连接方式,图甲是螺口灯泡的部分结构,图乙是螺口灯头的部分结构。下列相关描述中有误的是( )
A.图甲中结构②是绝缘体
B.拧紧灯泡时必须使结构③与结构⑤有效接触
C.为了用电安全,灯头上的金属套④需与火线相连
D.闭合开关瞬间,灯丝温度低,电阻较小,最容易烧断
2.由于保险丝更换麻烦,家庭中常用断路器保护电路,当电流过大时可以自动切断电路,如图为断路器工作原理,下列说法正确的是( )
A.该断路器应安装在进户线的零线上
B.该断路器是利用电生磁的原理工作的
C.双层金属片是用相同材料金属制成的
D.电流过大的原因是短路或接入过多用电器
3.两款光控开关k1和k2,当环境光线较暗时,k1闭合,k2断开;当环境光线较亮时,k1断开,k2闭合。小明用其中一款开关控制小夜灯L;环境较暗时L亮,环境较亮时L灭,且L的亮和灭不影响开关通断。下列连接方式符合用电安全且能实现以上功能的是( )
A. B.
C. D.
4.如图是小明家家庭电路的一部分。下列叙述中,错误的是( )
A.开关与灯泡串联
B.灯泡与插座串联
C.当开关S断开时,用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四处,能使氖管发光的是d处
D.该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
5.如图是家庭电路的一部分电路,下列说法正确的是( )
A.M为零线,N为火线
B.开关S断开时,测电笔笔尖接触插座右孔氖管不能发光
C.开关S闭合时,测电笔笔尖接触A,B两点氖管均不能发光
D.当CD两点间断路时,S闭合,测电笔笔尖接触D时氖管发光
6.如图是正常家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A.导线B与大地之间的电压为220V
B.测电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都发光
C.当用电器的金属外壳接地,人触碰金属外壳不易触电
D.断开开关S后,站在地上的人接触a点或b点一定不会触电
7.小明在学习家庭电路时,安装了两盏白炽灯和两个插座,如图所示。如果两插座中均连入家用电器,且将电路中的开关全部闭合,那么各用电器工作的情况是( )
A.甲、乙、丙、丁都正常工作
B.只有甲、乙、丁正常工作
C.只有甲正常工作
D.只有乙正常工作
8.如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱并联
B.闭合S灯不亮,说明没电,可以直接维修
C.零线和地线之间的电压为220V
D.保险丝改接到零线上更安全
9.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
B.断开开关S时,用测电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.保险丝烧断后可用铜丝代替
10.如图,是某家庭电路中的部分电路,下列有关说法正确的是( )
A.断路器的接法错误,应该安装在零线上
B.三孔插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚
C.开关S断开时,a、b、c、d四处都不能使测电笔的氖管发光
D.若手不慎触摸到c点时,则断路器一定自动断开
11.如图所示,是生活中常用的可移动插线板,使用时只有闭合开关插线板上的指示灯才能发光,插孔才能提供工作电压;若指示灯损坏,闭合开关后插孔也能提供工作电压。则插线板内部线路(内部线路中插孔以两孔为例)及其与家庭电路的连接方式是( )
A. B.
C. D.
12.图甲为某款型号的断路器,原理如图乙。正常工作时,触点闭合。当电路短路或过载时,利用电磁铁或双金属片作用,使铁质簧锁装置弹开,触点断开。双金属片是由大小相同、热膨胀程度不同的两种金属片紧贴组成,当电路过载时,双金属片受热弯曲,推动铁质簧锁切断电路。图丙为铜和铝受热膨胀过程中伸长量ΔL随升高的温度Δt变化图像,则该断路器的双金属片中两种金属排列合理的是( )
A. B. C. D.
13.图甲为某款型号的断路器,原理如图乙。正常工作时,触点闭合。当电路短路或过载时,利用电磁铁或双金属片作用,使铁质簧锁装置弹开,触点断开。下列包含断路器在内的家庭电路安装符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
14.如图是正常家庭电路的一部分,下列说法不正确的是( )
A.导线A与大地之间的电压为220V
B.测电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都不发光
C.在家庭电路中灯泡与插座并联
D.电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地
15.由于保险丝更换麻烦,家庭中常用断路器保护电路,当电流过大时可以自动切断电路,如图为断路器工作原理,下列说法正确的是( )
A.该断路器应安装在进户线的零线上
B.该断路器是利用电生磁的原理工作的
C.双层金属片是用相同材料金属制成的
D.电流过大的原因是短路或接入过多用电器
16.如图是部分家庭电路示意图,晚上亮着的灯突然熄灭,用测电笔测P、M、N、Q四个点,测电笔均能发光,则电路故障可能是( )
A.保险丝烧断了 B.M点与N点之间断路
C.N点与Q点之间断路 D.Q点与零线之间断路
17.生活中常见的一种断路器如图甲,它的通断状态分别如图乙、丙,对于该断路器的使用及原理分析不正确的是( )
A.断路器利用两种金属受热膨胀程度不同使得电路断开
B.断路器的作用是当电路电流过大时会自动使电路断开
C.左侧金属片的热胀程度比右侧金属片的热胀程度大些
D.该断路器断开后随着金属片温度降低电路会自动接通
18.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
19.如图所示的家庭电路中,有两个器件连接错误,它们是( )
A.闸刀开关和带开关的灯泡
B.带开关的灯泡和带熔丝的二孔插座
C.带开关的灯泡和三孔插座
D.闸刀开关和三孔插座
20.如图所示为小刚所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图。通电后发现不能正常工作。下面几个措施中可能引起危险的是( )
A.拆掉开关S2,两条导线连在一起
B.拆掉开关S3,两条导线连在一起
C.拆掉插座甲,两条导线连在一起
D.拆掉灯泡丙,两条导线连在一起
21.在下列现象中,可能引起保险丝熔断的是( )
①插座中的两根线头相碰 ②开关中的两根线头相碰
③电路中增加了大功率用电器 ④户外输电线绝缘皮损坏。
A.①和② B.②和③ C.②和④ D.①和③
22.学习家庭电路相关知识后,小浩对设计的如图所示家庭电路及其使用的下列认识,正确的是( )
A.图中两盏灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的
B.电冰箱的插头地线插脚脱落,仍可插入插座P长期使用
C.如果灯泡L2不能正常工作,则插座Q也一定不能正常工作
D.断开开关S2,正确使用验电笔检查灯泡L2两端接线柱,氖管都不会发光
23.如图所示是小科家的电路简化图,由该图可知下列说法正确的是( )
A.虚线框甲中应安装电压表
B.控制灯泡的开关和灯泡的位置可互换
C.插入插座的台灯和电视属于并联关系
D.将测电笔插入乙孔中,氖管不发光
24.测电笔的结构如图,下列关于测电笔的组成及使用的说法中,正确的是( )
A.测电笔中的高值电阻和氖管构成并联电路
B.可以用普通铜丝替换测电笔中的高值电阻
C.使用时,人手不能接触试电笔上的任何金属部分
D.使用时,测电笔的氖管发光说明有电流流过人体
25.电与我们的生活息息相关,下列关于安全用电说法正确的是( )
A.图①中,使用试电笔时手要接触笔尾金属体
B.图②中,照明电路中开关应该串联在零线和灯之间
C.图③中,洗衣机的金属外壳应该接在零线上
D.图④中,空气开关跳闸,一定是家庭电路出现短路造成的
26.如图是一个带开关的插座及其指示灯的示意图,小华把这个插座接入家庭电路后闭合开关,下列说法正确的是( )
A.若指示灯不亮,则三孔插座一定无法正常对外供电
B.若指示灯亮,则三孔插座一定能正常对外供电
C.若指示灯亮,三孔插座不能正常供电,则一定是地线断路
D.若指示灯不亮,用测电笔测试A、B、C三点,只有A、B两点使氖管发光,则可能是进户零线断路
27.小明同学为了探究家庭电路中保险丝熔断的原因,做了如下实验。他用若干“12V,0.5A”的灯泡作为用电器,12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)由于人体的安全电压大小是 ,小明实验时用的电源只有12V,所以可确保实验的安全性。
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,灯泡可以正常地工作,此时电流表的示数为 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0,该实验可以验证保险丝熔断原因是 。
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上熔断,此时保险丝熔断的原因是 。
28.现代社会生活中无时无刻都离不开电器的使用,安全用电相关常识至关重要。
(1)一般情况下, 伏以下的电压是安全的。家庭电路中辨别火线和零线用测电笔,图1中使用正确的是图 。
(2)如图2所示的照明电路中,闭合开关S,电灯发光,此时某人拿测电笔测试B点,测试笔使用方法正确,该人体电阻约为3600欧,测电笔的氖管 (填“会”或“不会”)发光,此时通过人体的电流是 安。
(3)为了保证该人在使用测电笔测家庭电路的火线时能安全使用,请算出测电笔的内部电阻至少应大于多少欧姆?
29.图甲为某家用电路示意图,为防止电路短路而引发火灾,小明欲将某款双金属片断路器接入该家庭电路中,图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
第8题图
(1)将断路器接入图甲中M处时,应选择a、b、c中的两个接线柱。
(2)若小明将该断路器接入图甲中N处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,用测电笔测试插座三个孔的带电情况,其中能使氖管发光的是(填字母)。
A.接地插孔 B.零线插孔
C.火线插孔
【能力培优】
1.如图所示,是螺丝口灯座,连接时要求灯座的金属螺旋套与家庭电路的零线连接,灯座顶端的弹簧片与火线连接。选项图中,螺丝口灯座与家庭电路、开关连接正确的是( )
A. B.
C. D.
2.小明设计了一种照明电路图,其设计要求是:S1、S2分别为楼上和楼下的开关(都是单刀双掷开关),要求拨动其中任一开关,都能改变电灯原来的发光或熄灭状态。图所示的四幅电路图中,既符合上述设计要求,又符合安全用电要求的是( )
A. B.
C. D.
3.小明家搞装修,为了美观,想把所有电线都埋藏在墙壁里(俗称走暗线)。小明在查阅有关资料时了解到:埋藏在墙壁里的电线,要整条铺设,不能在墙壁里中途接驳。
(1)请你运用相关知识解释其道理:由于接线处导线电阻 (填“增大”或“减小”),电流在该处产生的热量较 (填“多”或“少”),存在安全隐患;
(2)如图1是小明房间的照明灯泡的电路,小明同学为了安装一个插座给书桌上的台灯供电,方便晚上学习,他把家中控制电灯的开关拆下后引出两条导线,然后接上插座,如图2,试说明他这样做会有什么现象发生?
(3)请你在图中画出安装一个插座改接后的电路简图。
4.如图所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220 V 40W”的灯泡L0。当只闭合开关S、S1时,灯泡L0和L1都呈暗红色(比正常发光状态暗得多);当只闭合开关S、S2时,灯泡L0正常发光,L2不发光。由此可以确定( )
A.L1灯头接线处断路 B.L1灯头接线处短路
C.L2灯头接线处断路 D.L2灯头接线处短路
5.如图所示是小明家新房中的部分电路,存在的问题是 。问题解决后,闭合开关S1、S2,电灯L1正常发光,但L2仍然不亮。将一把新买的电热水壶插入三孔插座,电热水壶也不能工作。把试电笔分别插入三孔插座的左、右孔,氖管均能发光,则可以判断出电路的故障是 。
6.如图所示的家庭电路中,闭合S1、S,两盖灯正常发光。一段时间后,L2突然熄灭。经检查保险丝完好,插座没有插入任何用电器,用测电笔插入插座的两孔,氖管均发光。则故障原因是( )
A.插座发生短路
B.零线AB之间断开
C.零线BC之间断开
D.零线CD之间断开
7.如图所示的电路是家庭电路的部分。为检测电路是否有故障,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L亮:②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮,保险丝烧断。则故障可能( )
A.L1所在的支路断路 B.L2所在的支路断路
C.L1所在的支路短路 D.L2所在的支路短路
8.如图是小锴同学家中的部分电路,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正发光的台灯突然不能工作,但其它电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头,台灯仍不能工作,把测电笔分别插入三孔插座的左、右孔,氖管均能发光,则电路的故障是( )
A.AC间断路 B.BD间断路 C.FH间断路 D.DG间断路
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条支路的情况,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,试判断以下电路情况:(均选填“短路”“断路”或“正常”)
(1)闭合S、S1,灯泡 L0不亮,说明该支路 ;
(2)闭合S、S2,灯泡L0正常发光,说明该支路 ;
(3)闭合S、S3,灯泡L0、灯泡L3都能发光,但都显得比较暗,说明该支路 。
10.图甲为某家用电路示意图,为防止电路短路而引发火灾,小明欲将某款双金属片段路器接入该家庭电路中,图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
(1)图甲中灯泡与插座的联接方式是 。
(2)将断路器接入图甲中M处时,应选择a.b.c中的 两个接线柱。
(3)小明将该断路器接入图甲中N处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,若用测电笔测试插座三个孔的带电情况,其中能使氖管发光的是 。(可多选)
A.接地插孔 B.零线插孔 C.火线插孔
11.小明同学为了探究家庭电路中保险丝熔断的原因,做了如下实验。他用若干“12V,0.5A”的灯泡作为用电器,12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)由于人体的安全电压大小是 ,小明实验时用的电源只有12V,所以可确保实验的安全性。
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,灯泡可以正常地工作,此时电流表的示数为 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0,该实验可以验证保险丝熔断原因是 。
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上熔断,此时保险丝熔断的原因是 。
12.空气开关是一 种小型断路器,除”开关”功能外,当流过空气开关的电流超过额定电流时,会自动断开而起到保护作用。因其利用分割的空气作为熄灭电弧的介质而被称”空气开关”。图甲为家用空气开关结构简图,其中的双金属片在受热时,下片比上片膨胀更多。工作时只要推开弹簧片即能断开电路。
电磁铁与电热丝串联于主电路,当线路电流比正常稍大时,此时电磁铁不能吸下衔铁,但电热丝的产热能使双金属片段开电路,如图乙所示:当电路发生短路或严重过载等使电流瞬时增加很大时,电磁铁立即工作,但双金属片不工作,如图丙所示。
请你结合所学知识对家用空气开关的工作原理加以解释。
13.如图甲所示,常用的一个插线板,接在家庭电路中正常工作的电压是 V。小华在使用中发现:使用三脚插头和三孔插座,目的是将用电器的金属外壳与 相连,防止触电,小华发现爷爷使用插线板如图乙所示可能引起家庭电路中空气自动开关 。小华想识别房间灯座识别哪个是火线如图丙,开关闭合时测电笔接触B点,氖管 发光(会/不会)。
14.如图甲所示,插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电。请在图乙中画出插线板中开关、指示灯和插孔的连接方式,并与电源线接通。
15.阅读短文,回答问题:
漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。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,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,此时流过人体的电流为 mA。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由 。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接(图丙)符合要求的是 。
16.随着家庭电气化程度越来越高,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的数据。如图所示,用电器R(阻值为44欧),电路中还有熔断电流为8A的保险丝。则:
测量项目
手和手之间电阻
手与脚之间电阻
手与塑料鞋底之间电阻
完全干燥时
200千欧
300千欧
8000千欧
出汗或潮湿时
1千欧
1千欧
10千欧
(1)一个全身潮湿的人,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 A,通过计算分析此时保险丝是否熔断 。
(2)当发现有人触电时,应该第一时间 ,在触电者未脱离电源前,严禁直接用手去触及伤员。
(3)为用电安全,有的电热水器安装了防电墙。防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后,发生异常情况时,人体承受的电压约10V,如图所示,这就保证了人体安全。若人体的最大电组约为20兆欧,求防电墙的电阻大约是多少?
www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$