10.8 家庭电路（高效培优·讲义）物理沪科版必修第三册

本高中物理讲义聚焦“家庭电路”核心知识点，系统梳理家庭电路的组成（进户线、电能表、总开关、保险装置等）、连接方式（用电器与插座并联、开关与用电器串联），以及火线零线辨别、三线插头与漏电保护器作用，延伸至安全用电原则与防雷措施，构建从理论到实际应用的学习支架。 该资料以目标导航明确学习方向，考点解析结合图示与原理分析（如试电笔使用方法、漏电保护器与空气开关区别），练习题分基础速刷与能力跃升，融入电路故障判断等实际问题，培养科学思维与科学态度，课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

10.8 家庭电路 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 家庭电路 考点02 安全用电 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.了解家庭电路的组成。 2.了解家庭电路中电流过大的原因，能根据实际情况判断电路故障。 1.尝试分析在家庭电路的组成、家庭电路的连接、家庭电路故障的分析判断、家庭电路中安全用电问题和防雷电等。 考点01 家庭电路  一、家庭电路的组成 1. 家庭电路的组成：进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座等。前面四项要按顺序排列。 2. 电能表 （1）作用：用来计量电路所消耗的电能。 （2）连接：串联接在干路上。输电线进入到用户，首先要接到电能表上，这样电能表才能计量所有用电器消耗的电能。 家庭电路 总开关 3. 总开关 （1）作用：控制电路通断。电路维修时，必须断开总开关，使室内电路与供电线路分离，保证维修人员的安全。 （2）结构：如图所示。 （3）安装：串联在干路上，接在电能表后，保险装置前。。 4. 保险丝 （1）作用：当电路中电流过大时，自动切断电路，保证电路安全。 （2）特点：熔点低、电阻大。 （3）安装：保险丝安装在干路火线上，总开关后方。 （4）更换： ①不能用更粗的保险丝代替原来的保险丝（选填“能”或“不能”）。 ②应先断开总开关再更换保险丝，不能利用停电间隙在未断开总开关的情况下更换保险丝。 ③不能用铜丝、铁丝代替保险丝（选填“能”或“不能”）。 5. 家庭电路的连接：用电器与插座之间都是并联的，控制各用电器的开关与用电器是串联的（选填“串联”或“并联”）。 二、火线和零线 1. 火线：进户的两条输电线中，一条叫做端线，俗称火线，另一条叫做零线。通常情况下，火线与零线间电压为220 V（与大地间电压也为 220 V）。零线在入户之前已经和大地相连，因此，零线与大地间电压为零。 2. 试电笔 （1）结构：如图所示，由金属体笔尖、电阻（阻值大）、氖管、金属笔卡（或金属笔尾）组成。 （2）作用：辨别火线和零线；检测用电器的外壳是否与火线相通（或者说检测用电器的金属外壳是否带电）。 （3）使用： 正确的使用方法 错误的使用方法 ①使用方法：手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线，手指千万不能接触笔尖金属体。 ②原理：当试电笔接触火线时，由火线经试电笔、人体，到大地间形成通路，有电流流过试电笔和人体，所以试电笔氖管发光；由于流过该通路的电流很小，对人体不会造成伤害。 三、三线插头和漏电保护器 1. 两孔插座与三孔插座 （1）两孔插座的连接：左孔接零线，右孔接火线。 （2）三孔插座的连接：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线（左零右火上接地）。 （3）两孔插座与三孔插座的使用场景 两孔插座：适用于外壳绝缘的用电器和设备，结构简单，连接方便。 三孔插座：用电器适用于外壳为金属的用电器，能在用电器外壳带电时起保护作用。 2. 接地：用电器的金属外壳接地可以防触电，从以下两个角度理解： （1）将三线插头插入三孔插座，把用电器接入火线与零线之间的同时，也将用电器的金属外壳与地线连接起来了。这时人接触用电器的金属外壳，相当于接触地线，不会发生触电危险。 （2）若用电器金属外壳与火线相通，由于人体电阻远大于导线电阻，这就相当于导线将人体短路了，故电流由导线流入大地，而不会流过人体。 3. 漏电保护器 （1）作用：当电路中发生漏电或站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”会迅速切断电源，对人身起到保护作用。 （2）原理：如图所示是安装了漏电保护器的家庭电路。当电路处于正常工作状态时，图线路中A点和B点的电流相等，漏电保护器开关处于接通状态。若有人在C点不慎触电，则火线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过零线，此时通过线路中A、B两点的电流不相等，漏电保护器会迅速切断电路，从而起到保护作用（选填“相等”或“不相等”）。 （3）空气开关与漏电保护器的区别 ①空气开关的作用：当电路中的电流超过规定大小时，空气开关会自动断开，切断电源，从而保护电路。 ②漏电保护器的作用：当电路中发生漏电或站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”会迅速切断电源，对人身起到保护作用。 1．卧室里经常安装两个开关来控制照明电灯，进门一个开关，床头一个开关。如果电灯原来是熄灭的，按任何一个开关都会亮；如果电灯原来是亮的，按任何一个开关电灯都会熄灭，如图所示，现提供开关两个（种类满足要求），导线若干。则虚线框内、之间符合要求的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】如果电灯原来是熄灭的，按任何一个开关都会亮；如果电灯原来是亮的，按任何一个开关电灯都会熄灭，要满足要求只需在两开关之间并联两根导线。 故选B。 2．这是一张家庭电路的输电线布线图，在以往关于电路的学习中，我们知道，导线的电阻是可以忽略不计的。看完这张图，你认为家庭电路中输电线的电阻可以忽略吗？ 【答案】见解析 【详解】由这张图可知，家庭输电线路中导线的长度累加起来是很长的，所以导线的电阻是不可忽略的，导线上消耗的电能也是不可忽略的。 3．家庭电路中的保险丝是用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成的。当家庭电路电流超过规定值时，保险丝会熔断。请分析说明制作保险丝为什么要选择电阻较大、熔点较低的材料？ 【答案】家庭电路发生短路或用电器总功率过大时，电路中的电流较大，保险丝电阻较大，根据可知，在极短时间内就可产生非常多的热量，保险丝温度急剧升高，达到熔点，从而熔断。因此，保险丝要选择电阻较大、熔点较低的材料。 【详解】略。 考点02 安全用电 一、电压越高越危险 1. 影响电对人体造成的伤害程度的因素：通过人体电流的大小及其持续时间。 2. 电压越高越危险 （1）由欧姆定律I=U/R可知，加在人体两端的电压越大，通过人体的电流就越大，对人体的伤害就越大。 （2）经验证明：只有不高于 36 V的电压才是安全的。 （3）我国家庭电路的电压是220 V，工厂用的动力电路的电压是380V，高压输电线路的电压高达 10～500 kV。 （4）人体的电阻是可变的：通常情况下，人体的电阻约为 104～105Ω；在皮肤潮湿时，人体的电阻变小，约为103Ω。 二、常见的触电事故 1. 触电事故：当人体成为闭合电路的一部分时，就会有电流通过。如果电流达到一定大小，就会发生触电事故。 2. 低压触电的两种形式：单线触电、双线触电。 单线触电 3. 高压触电的两种形式 （1）高压电弧触电：人体靠近高压带电体时，容易产生电弧触电。 （2）跨步电压触电：如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称做“跨步电压”。这时电流从一条腿流入，另一条腿流出，同样会发生触电事故。 4. 触电急救的原则 （1）首先切断电源； （2）或用一根绝缘棒将电线挑开，尽快使触电者脱离电源。 5. 漏电保护器的作用：若发生的是单线触电，两根线电流有较大偏差，漏电保护器自动跳闸，能对触电者起到保护作用；若发生的是双线触电，两线电流几乎没有偏差，这时漏电保护器不能起到保护作用（选填“能”“不能”）。 三、安全用电原则 1. 安全用电原则 （1）不接触低压带电体，不靠近高压带电体； （2）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。 （3）不弄湿用电器，不损坏绝缘层； （4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。 2. 电路元件安装中的安全用电原则 （1）保险丝必须安装在火线上； （2）开关接在用电器与火线之间； （3）螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上，其顶部的金属片接火线。 （4）有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座，使金属外壳接地。 四、注意防雷 1. 雷电的实质：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。 2. 防雷设施—避雷针 （1）避雷针 高大建筑的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连，可以防雷，叫做避雷针。 （2）避雷针原理 利用针状金属物的尖端放电，将云层所带的电导入大地，避免因雷雷电引发事故。古代建筑物上的铁制装饰物也起到了避雷针的作用，高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来防雷的。 3. 雷电灾害及预防 （1）雷电灾害 自古以来，雷电灾害就时有发生。发生在2007年5月大兴安岭的森林大火的“元凶”也是雷击。雷击伤人的事时有发生，日常生活中注意防雷非常重要。 （2）雷电预防 雷雨时，人在开阔地行走，不要举着雨伞或肩扛长的金属物，最好找一个低洼处，双脚并拢蹲下，尽可能降低高度。 在山区遇到雷雨时，最好进入山洞避雨，但不要触及洞壁，同时双脚并拢，避免接触电压和跨步电压之害。在山区旅游时，遇雷雨躲入旅游车厢内最安全，但进入车厢时不要接触金属部分。 4．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A．控制家用电器的开关应安装在零线上 B．发生触电事故时应先切断电源，再实施救人 C．使用试电笔时，可以用手去接触笔尖的金属部分 D．空气开关“跳闸”时，一定是由于电路中发生短路引起的 【答案】B 【详解】A．控制家用电器的开关必须安装在火线上，以确保断开开关时电器完全脱离带电的火线，避免触电风险。若开关接在零线上，即使断开，电器仍与火线连通，存在安全隐患，故A错误； B．发生触电事故时，直接接触触电者可能导致施救者自身触电，因此必须先切断电源（如关闭总开关），再实施救援，故B正确； C．使用试电笔时，手必须接触笔尾的金属部分以形成回路，使氖管发光。若接触笔尖金属部分，电流会直接流经人体导致触电，故C错误； D．空气开关“跳闸”可能由短路或电路总功率过大（过载）引起，而非仅短路，故D错误。 故选B。 5．某同学为测量家里一盏灯的实际功率，他只开这一盏灯，观察电度表转盘在3min内转了9转，若每千瓦时该表转3000转，则这只灯泡的实际功率为（　　） A．30W B．60W C．600W D．120W 【答案】B 【详解】这盏灯3min内消耗的电能 灯泡的实际功率 故选B。 6．居民小区里的楼道灯，采用门电路控制，电路如图所示。白天的时候，即使拍手发出声音，楼道灯也不亮；但是到了晚上，拍手发出声音后，灯就亮了，并采用延时电路，使之亮一段时间后就熄灭。电路中用声控开关，即听到声音后，开关闭合，则应该使用__________门电路控制电灯，其中R2是光敏电阻，受光照后电阻减小，R1为定值电阻，S是声控开关，黑夜时R1和R2的大小关系是R1______R2（选填“<<”、“=”或“>>”）。 【答案】 与 << 【详解】[1]晚上，光敏电阻比较大，则输入为高电势，有声音且输入为高电势，输出为高电势，灯泡亮，可知方框中是“与”门电路。 [2]黑天时要求输入端为高电势，所以R1和R2的大小关系是 ⚡基础速刷 1．请用学过的电学知识判断，下列说法正确的是（     ） A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D．尽可能保持印染车间空气干燥 【答案】B 【详解】A．高压带电作业时，金属丝编织的防护服可使人体处于等电势状态并起静电屏蔽作用；绝缘衣不利于静电荷及时导走，故A错误； B．汽油在储运过程中与容器摩擦可能产生静电，金属桶导电并接地后可将静电荷导走，能降低静电火花引燃汽油的风险，故B正确； C．小鸟的两脚落在同一根输电线上且距离很近时，两脚间电势差很小，通过身体的电流很小，通常不会被电死，故C错误； D．印刷过程易产生静电，潮湿空气更利于电荷泄放，因此应保持适当湿度，故D错误。 故选B。 2．“节能减排，从我做起”。芳芳同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当她断开一个用电器后，家庭电路中会变大的物理量是（     ） A．总电流 B．总电压 C．总电阻 D．总功率 【答案】C 【详解】A．家庭用电器之间并联，断开一个用电器后，仍工作的支路减少，电源电压不变，电路总电流变小，故A错误； B．家庭电路接在额定电压为的电源上，断开一个用电器不改变电源电压，总电压不变，故B错误； C．并联电路总电阻满足 断开一个用电器后，并联支路减少，变小，因此变大，故C正确； D．由电功率公式，家庭电路电压不变，断开一个用电器后总电流变小，总功率变小，故D错误。 故选C。 3．如图所示是新能源汽车的充电桩，下列有关说法符合安全用电原则的是 （     ） A．每个充电桩在安装时都要装漏电保护器 B．有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源 C．安装充电桩时，不连接地线也可以 D．万一有充电桩起火，应马上浇水扑灭 【答案】A 【详解】A．电路漏电时，漏电保护器能切断电源，起到保护作用，故A正确； B．检修电路及更换元件时，应在停电的情况下工作，不能带电工作，故B错误； C．对于有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故，故C错误； D．用电器起火，先切断电源再救火，故D错误。 故选 A。 4．从安全用电和节约用电的角度，你认为下列说法正确的是（　　） A．对人体而言，大于36V的交流电是比较安全的 B．夏季空调温度设定得越低越好 C．充电线绝缘皮破损后不可以继续使用 D．可以在同一个排插上插接多个大功率电器 【答案】C 【详解】A．对人体的安全电压为不高于36V，大于36V的交流电存在触电风险，并不安全，故A错误； B．夏季空调温度设定越低，空调工作时长越长、耗电量越大，不符合节约用电要求，故B错误； C．充电线绝缘皮破损后易发生漏电、短路故障，存在触电、引发火灾的安全隐患，不可以继续使用，故C正确； D．家庭电路电压为220V恒定，根据公式，同一排插接多个大功率电器时总功率过大，会导致电路电流远超额定值，易烧坏线路甚至引发火灾，故D错误。 故选C。 5．关于家庭安全用电，下列做法正确的是（　　） A．一个插座同时插接多件大功率的电器 B．开关及电线陈旧破损后，仍继续使用 C．发生火灾或有人触电时，迅速切断电源 D．使用带有金属外壳的大功率用电器时，未将外壳接地 【答案】C 【详解】A．一个插座同时插接多件大功率电器会导致电流过大，超过插座和导线的额定负载，可能引发过载、过热甚至火灾，故A错误； B．开关及电线陈旧破损后继续使用，可能因绝缘层损坏导致漏电、短路或触电事故，故B错误； C．发生火灾或有人触电时，迅速切断电源可立即消除电击危险并防止火势蔓延，符合安全用电原则，故C正确； D．使用带有金属外壳的大功率用电器时，未将外壳接地可能导致漏电时外壳带电，增加触电风险，正确做法是可靠接地，故D错误。 故选C。 6．关于家庭线路的安装，下列说法不正确的是（　　） A．照明线不要与插座线合用 B．所有插座线均要通过漏电保护器 C．开关应控制火线 D．火线、零线都安装保险丝 【答案】D 【详解】Ａ．照明线若与插座线合用有安全隐患，因此照明线不要与插座线合用，则A正确，不符合题意； Ｂ．插座线通过漏电保护器，能保护家用电器，则B正确，不符合题意； Ｃ．开关应控制火线，以免发生漏电事故，则C正确，不符合题意； Ｄ．保险丝应安装在火线上，若安装在零线上，有安全隐患，则D错误，符合题意。 故选D。 7．在家庭电路中常常发生：在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断；有时是在台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内其他电灯熄灭，保险丝熔断。引起这两种故障的最大可能是（　　） A．前者是插座短路，后者是灯泡短路 B．前者是插头短路，后者是灯泡短路 C．两者都是插座短路 D．两者都是插头短路 【答案】B 【详解】家庭电路中的保险丝熔断，是由于电路中的电流过大引起。而产生电流过大的原因有两个：一是用电器总功率过大，二是发生短路。由生活常识可知台灯的功率一般较小，所以造成保险丝熔断的原因不会是因台灯的功率过大。在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他灯全部熄灭，保险丝熔断，这是由于插头短路引起；在台灯插头插入插座后，闭合开关室内其他灯熄灭，保险丝熔断，这是由于灯泡短路造成。 故选B。 8．三只不同的小灯泡，电阻分别为R1、R2、R3（R1、R2、R3互不相等）。把它们并联起来，接在电源两端，则下列说法正确的是（　　） A．通过每只小灯泡的电流相等 B．每只小灯泡两端的电压相等 C．每只小灯泡消耗的功率相等 D．一只小灯泡熄灭了，其他小灯泡不能继续发光 【答案】B 【详解】AB．由串并联电路的规律可知，并联电路，电压相等，所以三个灯泡的电压相同，由欧姆定律可知 因为电阻不同，所以三个灯泡的电流不同，故A错误，B正确； C．由 因为电阻不同，所以三个灯泡的电功率不同，故C错误； D．并联电路，其中一条支路断路，其余电路依然可以工作，故D错误。 故选B。 9．下图是一个电工应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图，图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上，只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管就发光，请你根据报警装置的要求回答：电路图的虚线框内应是何种电路？（　　） A．与门 B．或门 C．非门 D．与非门 【答案】B 【详解】依题意，只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管就发光，则该事件是或逻辑关系，相应电路为或门电路。 故选B。 10．为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动。如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动。能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是（　　） A．与门 B．或门 C．非门 D．与非门 【答案】A 【详解】依据逻辑门电路的特点，只有当两个车门都关紧，即都输入“1”时，数出信号才为“1”，汽车才能启动，可知，该控制装置工作原理的逻辑门是与门逻辑电路。 故选A。 🚀能力跃升 11．（多选）下列做法正确的是（　　） A．要定期检查用电器的插头 B．从插座中拔出插头时要用力拉扯电线 C．不要让纸张等易燃物过分靠近电灯、电饭锅、电炉等电热器 D．在同一插座上同时使用几个大功率的用电器 【答案】AC 【详解】A、定期检查频繁移动的用电器的导线以及各用电器的插头，故A正确； B、拔插头时不用力拉扯电线，防止电线断开，故B错误； C、将纸张等易燃物远离白炽灯、电饭锅、电炉等用电器，防止火灾发生，故C正确； D、一个插座同时使用几个大功率用电器，容易损坏插座，容易使电路产生短路或断路现象发生，故D错误。 故选AC。 点睛：此题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生，要掌握安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体． 12．（多选）许多楼道灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。关于这种控制装置正确的是（    ） A．该装置内有声传感器和光传感器 B．该装置内有声传感器和温度传感器 C．从两种传感器采集的信号通过一个与门后进入执行电路 D．从两种传感器采集的信号通过一个或门后进入执行电路 【答案】AC 【详解】AB．根据题意，天黑时，出现声音它就开启，而白天，即使有声音它也没有反应，所以电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，所以用到了声音传感器．即控制电路中接入了光传感器、声音传感器，故A正确，B错误； CD．根据题意，灯亮必须同时具备天黑，出现声音的条件，可得该逻辑关系属于与逻辑关系，对应的门电路为与门电路，故C正确，D错误。 故选AC。 13．监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作；电键S断开时，系统仅晚上工作。在电路中虚框处分别接入光敏电阻（受光照时阻值减小）和定值电阻，则电路中，C是___________（选填“与门”、“或门”或“非门”），光敏电阻是___________（选填“A”或“B”） 【答案】 或门 B 【详解】[1][2]由题意可知：S断开时监控系统晚上光线较暗时自动开始工作，白天光线不暗时不工作，所以滑动变阻器与光敏电阻相连，即光敏电阻是B；S闭合时，监控系统白天和晚上都能工作，所以电键S应与定值电阻相连，C中两个条件有一个满足就工作，所以C是或门。 14．家庭用电安全 家用电器的功能、种类日新月异，用电时的安全观念非常重要。 (1)低压断路器对以下哪些故障有保护作用（　　） A．线路过载 B．漏电 C．用电器短路 D．零线断路 (2)请指出下图中两处连接错误_____。 某同学在家中发现了一卷淘汰的老式保险丝，为了研究保险丝的材料，该同学进行了一系列探究。 (3)先用螺旋测微器测量保险丝直径，如图所示，保险丝直径为_____mm。 (4)再用机械式万用表电阻挡对保险丝电阻进行测量。当把功能旋钮转到“”挡并按正确流程操作后发现测量时指针过于靠近右侧，他应该把功能旋钮转到_____（A、“”挡；B、“”挡） (5)该同学将万用表的功能旋钮转到正确挡位后继续按正确流程操作，表盘如图所示，则该卷保险丝电阻为_____。 (6)而后该同学又测得该卷保险丝长度为，则保险丝的电阻率为_____。（保留两位有效数字） 【答案】(1)AC (2)灯泡的连接错误：开关应接在火线与灯泡之间，而图中开关接在了零线与灯泡之间；两孔插座的连接错误：两孔插座应遵循 “左零右火” 的原则，图中插座接线不符合该原则。 (3)0.900 (4)B (5)12.0Ω (6) 【详解】（1）低压断路器的保护作用主要针对线路过载（电流过大，超过线路承载能力）和用电器短路（电流急剧增大）。 故选AC。 （2）灯泡的连接错误：开关应接在火线与灯泡之间，而图中开关接在了零线与灯泡之间；两孔插座的连接错误：两孔插座应遵循 “左零右火” 的原则，图中插座接线不符合该原则。 （3）题图可知 （4）当把功能旋钮转到“”挡并按正确流程操作后发现测量时指针过于靠近右侧，说明待测电阻小，应该换小倍率“”挡，即他应该把功能旋钮转到B。 （5）题图可知电阻 （6）根据 代入题中数据，联立以上解得 15．某同学用如图甲所示的电路进行“观察电容器的充、放电现象”实验，所用电源电压为4V。某次实验得到的电流随时间变化图像如图乙所示。 （1）该实验中所用的电容器应选用________；（选填“：”或“C2：4700”） （2）该实验中电阻箱的阻值应调到________；（选填“R1：2Ω”或“R2：2000Ω”） （3）已知图乙图线与坐标所围面积约为200个方格，则电容器放电前所带电荷量约为________C。 【答案】 C2：4700 R2：2000Ω 0.02 【详解】（3）[3]由图乙可知，每一个小格代表的电荷量为 则两百格所对应的电荷量为 （1）[1]根据电容器的定义式可对电容进行估算 选择相近的则应该选C2：4700。 （2）[2]在刚开始放电的瞬间，电容器两端电压等于电源电压即4V，为了让电路中的电流仅有3mA，因此需要选择一个较大的电阻，即选R2：2000Ω。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.8 家庭电路 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 家庭电路 考点02 安全用电 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.了解家庭电路的组成。 2.了解家庭电路中电流过大的原因，能根据实际情况判断电路故障。 1.尝试分析在家庭电路的组成、家庭电路的连接、家庭电路故障的分析判断、家庭电路中安全用电问题和防雷电等。 考点01 家庭电路  一、家庭电路的组成 1. 家庭电路的组成：进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座等。前面四项要按顺序排列。 2. 电能表 （1）作用：用来计量电路所消耗的电能。 （2）连接：串联接在干路上。输电线进入到用户，首先要接到电能表上，这样电能表才能计量所有用电器消耗的电能。 家庭电路 总开关 3. 总开关 （1）作用：控制电路通断。电路维修时，必须断开总开关，使室内电路与供电线路分离，保证维修人员的安全。 （2）结构：如图所示。 （3）安装：串联在干路上，接在电能表后，保险装置前。。 4. 保险丝 （1）作用：当电路中电流过大时，自动切断电路，保证电路安全。 （2）特点：熔点低、电阻大。 （3）安装：保险丝安装在干路火线上，总开关后方。 （4）更换： ①不能用更粗的保险丝代替原来的保险丝（选填“能”或“不能”）。 ②应先断开总开关再更换保险丝，不能利用停电间隙在未断开总开关的情况下更换保险丝。 ③不能用铜丝、铁丝代替保险丝（选填“能”或“不能”）。 5. 家庭电路的连接：用电器与插座之间都是并联的，控制各用电器的开关与用电器是串联的（选填“串联”或“并联”）。 二、火线和零线 1. 火线：进户的两条输电线中，一条叫做端线，俗称火线，另一条叫做零线。通常情况下，火线与零线间电压为220 V（与大地间电压也为 220 V）。零线在入户之前已经和大地相连，因此，零线与大地间电压为零。 2. 试电笔 （1）结构：如图所示，由金属体笔尖、电阻（阻值大）、氖管、金属笔卡（或金属笔尾）组成。 （2）作用：辨别火线和零线；检测用电器的外壳是否与火线相通（或者说检测用电器的金属外壳是否带电）。 （3）使用： 正确的使用方法 错误的使用方法 ①使用方法：手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线，手指千万不能接触笔尖金属体。 ②原理：当试电笔接触火线时，由火线经试电笔、人体，到大地间形成通路，有电流流过试电笔和人体，所以试电笔氖管发光；由于流过该通路的电流很小，对人体不会造成伤害。 三、三线插头和漏电保护器 1. 两孔插座与三孔插座 （1）两孔插座的连接：左孔接零线，右孔接火线。 （2）三孔插座的连接：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线（左零右火上接地）。 （3）两孔插座与三孔插座的使用场景 两孔插座：适用于外壳绝缘的用电器和设备，结构简单，连接方便。 三孔插座：用电器适用于外壳为金属的用电器，能在用电器外壳带电时起保护作用。 2. 接地：用电器的金属外壳接地可以防触电，从以下两个角度理解： （1）将三线插头插入三孔插座，把用电器接入火线与零线之间的同时，也将用电器的金属外壳与地线连接起来了。这时人接触用电器的金属外壳，相当于接触地线，不会发生触电危险。 （2）若用电器金属外壳与火线相通，由于人体电阻远大于导线电阻，这就相当于导线将人体短路了，故电流由导线流入大地，而不会流过人体。 3. 漏电保护器 （1）作用：当电路中发生漏电或站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”会迅速切断电源，对人身起到保护作用。 （2）原理：如图所示是安装了漏电保护器的家庭电路。当电路处于正常工作状态时，图线路中A点和B点的电流相等，漏电保护器开关处于接通状态。若有人在C点不慎触电，则火线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过零线，此时通过线路中A、B两点的电流不相等，漏电保护器会迅速切断电路，从而起到保护作用（选填“相等”或“不相等”）。 （3）空气开关与漏电保护器的区别 ①空气开关的作用：当电路中的电流超过规定大小时，空气开关会自动断开，切断电源，从而保护电路。 ②漏电保护器的作用：当电路中发生漏电或站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”会迅速切断电源，对人身起到保护作用。 1．卧室里经常安装两个开关来控制照明电灯，进门一个开关，床头一个开关。如果电灯原来是熄灭的，按任何一个开关都会亮；如果电灯原来是亮的，按任何一个开关电灯都会熄灭，如图所示，现提供开关两个（种类满足要求），导线若干。则虚线框内、之间符合要求的电路是（　　） A． B． C． D． 2．这是一张家庭电路的输电线布线图，在以往关于电路的学习中，我们知道，导线的电阻是可以忽略不计的。看完这张图，你认为家庭电路中输电线的电阻可以忽略吗？ 3．家庭电路中的保险丝是用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成的。当家庭电路电流超过规定值时，保险丝会熔断。请分析说明制作保险丝为什么要选择电阻较大、熔点较低的材料？ 考点02 安全用电 一、电压越高越危险 1. 影响电对人体造成的伤害程度的因素：通过人体电流的大小及其持续时间。 2. 电压越高越危险 （1）由欧姆定律I=U/R可知，加在人体两端的电压越大，通过人体的电流就越大，对人体的伤害就越大。 （2）经验证明：只有不高于 36 V的电压才是安全的。 （3）我国家庭电路的电压是220 V，工厂用的动力电路的电压是380V，高压输电线路的电压高达 10～500 kV。 （4）人体的电阻是可变的：通常情况下，人体的电阻约为 104～105Ω；在皮肤潮湿时，人体的电阻变小，约为103Ω。 二、常见的触电事故 1. 触电事故：当人体成为闭合电路的一部分时，就会有电流通过。如果电流达到一定大小，就会发生触电事故。 2. 低压触电的两种形式：单线触电、双线触电。 单线触电 3. 高压触电的两种形式 （1）高压电弧触电：人体靠近高压带电体时，容易产生电弧触电。 （2）跨步电压触电：如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称做“跨步电压”。这时电流从一条腿流入，另一条腿流出，同样会发生触电事故。 4. 触电急救的原则 （1）首先切断电源； （2）或用一根绝缘棒将电线挑开，尽快使触电者脱离电源。 5. 漏电保护器的作用：若发生的是单线触电，两根线电流有较大偏差，漏电保护器自动跳闸，能对触电者起到保护作用；若发生的是双线触电，两线电流几乎没有偏差，这时漏电保护器不能起到保护作用（选填“能”“不能”）。 三、安全用电原则 1. 安全用电原则 （1）不接触低压带电体，不靠近高压带电体； （2）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。 （3）不弄湿用电器，不损坏绝缘层； （4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。 2. 电路元件安装中的安全用电原则 （1）保险丝必须安装在火线上； （2）开关接在用电器与火线之间； （3）螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上，其顶部的金属片接火线。 （4）有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座，使金属外壳接地。 四、注意防雷 1. 雷电的实质：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。 2. 防雷设施—避雷针 （1）避雷针 高大建筑的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连，可以防雷，叫做避雷针。 （2）避雷针原理 利用针状金属物的尖端放电，将云层所带的电导入大地，避免因雷雷电引发事故。古代建筑物上的铁制装饰物也起到了避雷针的作用，高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来防雷的。 3. 雷电灾害及预防 （1）雷电灾害 自古以来，雷电灾害就时有发生。发生在2007年5月大兴安岭的森林大火的“元凶”也是雷击。雷击伤人的事时有发生，日常生活中注意防雷非常重要。 （2）雷电预防 雷雨时，人在开阔地行走，不要举着雨伞或肩扛长的金属物，最好找一个低洼处，双脚并拢蹲下，尽可能降低高度。 在山区遇到雷雨时，最好进入山洞避雨，但不要触及洞壁，同时双脚并拢，避免接触电压和跨步电压之害。在山区旅游时，遇雷雨躲入旅游车厢内最安全，但进入车厢时不要接触金属部分。 4．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　） A．控制家用电器的开关应安装在零线上 B．发生触电事故时应先切断电源，再实施救人 C．使用试电笔时，可以用手去接触笔尖的金属部分 D．空气开关“跳闸”时，一定是由于电路中发生短路引起的 5．某同学为测量家里一盏灯的实际功率，他只开这一盏灯，观察电度表转盘在3min内转了9转，若每千瓦时该表转3000转，则这只灯泡的实际功率为（　　） A．30W B．60W C．600W D．120W 6．居民小区里的楼道灯，采用门电路控制，电路如图所示。白天的时候，即使拍手发出声音，楼道灯也不亮；但是到了晚上，拍手发出声音后，灯就亮了，并采用延时电路，使之亮一段时间后就熄灭。电路中用声控开关，即听到声音后，开关闭合，则应该使用__________门电路控制电灯，其中R2是光敏电阻，受光照后电阻减小，R1为定值电阻，S是声控开关，黑夜时R1和R2的大小关系是R1______R2（选填“<<”、“=”或“>>”）。 ⚡基础速刷 1．请用学过的电学知识判断，下列说法正确的是（     ） A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D．尽可能保持印染车间空气干燥 2．“节能减排，从我做起”。芳芳同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当她断开一个用电器后，家庭电路中会变大的物理量是（     ） A．总电流 B．总电压 C．总电阻 D．总功率 3．如图所示是新能源汽车的充电桩，下列有关说法符合安全用电原则的是 （     ） A．每个充电桩在安装时都要装漏电保护器 B．有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源 C．安装充电桩时，不连接地线也可以 D．万一有充电桩起火，应马上浇水扑灭 4．从安全用电和节约用电的角度，你认为下列说法正确的是（　　） A．对人体而言，大于36V的交流电是比较安全的 B．夏季空调温度设定得越低越好 C．充电线绝缘皮破损后不可以继续使用 D．可以在同一个排插上插接多个大功率电器 5．关于家庭安全用电，下列做法正确的是（　　） A．一个插座同时插接多件大功率的电器 B．开关及电线陈旧破损后，仍继续使用 C．发生火灾或有人触电时，迅速切断电源 D．使用带有金属外壳的大功率用电器时，未将外壳接地 6．关于家庭线路的安装，下列说法不正确的是（　　） A．照明线不要与插座线合用 B．所有插座线均要通过漏电保护器 C．开关应控制火线 D．火线、零线都安装保险丝 7．在家庭电路中常常发生：在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断；有时是在台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内其他电灯熄灭，保险丝熔断。引起这两种故障的最大可能是（　　） A．前者是插座短路，后者是灯泡短路 B．前者是插头短路，后者是灯泡短路 C．两者都是插座短路 D．两者都是插头短路 8．三只不同的小灯泡，电阻分别为R1、R2、R3（R1、R2、R3互不相等）。把它们并联起来，接在电源两端，则下列说法正确的是（　　） A．通过每只小灯泡的电流相等 B．每只小灯泡两端的电压相等 C．每只小灯泡消耗的功率相等 D．一只小灯泡熄灭了，其他小灯泡不能继续发光 9．下图是一个电工应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图，图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上，只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管就发光，请你根据报警装置的要求回答：电路图的虚线框内应是何种电路？（　　） A．与门 B．或门 C．非门 D．与非门 10．为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动。如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动。能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是（　　） A．与门 B．或门 C．非门 D．与非门 🚀能力跃升 11．（多选）下列做法正确的是（　　） A．要定期检查用电器的插头 B．从插座中拔出插头时要用力拉扯电线 C．不要让纸张等易燃物过分靠近电灯、电饭锅、电炉等电热器 D．在同一插座上同时使用几个大功率的用电器 12．（多选）许多楼道灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。关于这种控制装置正确的是（    ） A．该装置内有声传感器和光传感器 B．该装置内有声传感器和温度传感器 C．从两种传感器采集的信号通过一个与门后进入执行电路 D．从两种传感器采集的信号通过一个或门后进入执行电路 13．监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作；电键S断开时，系统仅晚上工作。在电路中虚框处分别接入光敏电阻（受光照时阻值减小）和定值电阻，则电路中，C是___________（选填“与门”、“或门”或“非门”），光敏电阻是___________（选填“A”或“B”） 14．家庭用电安全 家用电器的功能、种类日新月异，用电时的安全观念非常重要。 (1)低压断路器对以下哪些故障有保护作用（　　） A．线路过载 B．漏电 C．用电器短路 D．零线断路 (2)请指出下图中两处连接错误_____。 某同学在家中发现了一卷淘汰的老式保险丝，为了研究保险丝的材料，该同学进行了一系列探究。 (3)先用螺旋测微器测量保险丝直径，如图所示，保险丝直径为_____mm。 (4)再用机械式万用表电阻挡对保险丝电阻进行测量。当把功能旋钮转到“”挡并按正确流程操作后发现测量时指针过于靠近右侧，他应该把功能旋钮转到_____（A、“”挡；B、“”挡） (5)该同学将万用表的功能旋钮转到正确挡位后继续按正确流程操作，表盘如图所示，则该卷保险丝电阻为_____。 (6)而后该同学又测得该卷保险丝长度为，则保险丝的电阻率为_____。（保留两位有效数字） 15．某同学用如图甲所示的电路进行“观察电容器的充、放电现象”实验，所用电源电压为4V。某次实验得到的电流随时间变化图像如图乙所示。 （1）该实验中所用的电容器应选用________；（选填“：”或“C2：4700”） （2）该实验中电阻箱的阻值应调到________；（选填“R1：2Ω”或“R2：2000Ω”） （3）已知图乙图线与坐标所围面积约为200个方格，则电容器放电前所带电荷量约为________C。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 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