18.2 安全用电(讲义)物理新教材沪粤版九年级下册
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精品
内容正文:
第十八章
家庭电路与安全用电
第2节 安全用电
课标要点
1. 知道家庭电路中电流过大的两个原因,理解过载、短路带来的危害。
2. 认识家庭电路两种触电类型,理解触电的本质,分清单相触电、双相触电的电流通路。
3. 熟记安全用电四条原则,能够辨别生活中安全与不安全的用电行为。
4. 掌握触电急救正确操作顺序,树立生命安全意识。
学习重难点
重点:家庭电路电流过大的原因;两种触电类型;安全用电原则;触电急救方法。
难点:分析单相触电、双相触电的电流通路;区分总功率过大(过载)和短路故障;触电急救操作顺序。
知识点 家庭电路电流过大的原因(重点)
1.总功率过大(过载)
家庭电路电压U= 220 V保持不变,根据公式P=UI,当多个大功率用电器同时工作,总功率P过大,电路中的 总电流 就会过大。
实例:电热水器、电磁炉、电烤箱同时开启,排插同时接多个大功率电器,容易造成空气开关跳闸。
2.短路
火 线和 零 线不经过任何用电器,直接连通;电路电阻极小,会产生极大的电流。
实例:插座内部绝缘皮破损,火线零线直接相碰;导线绝缘层老化破损两根导线接触。
3.危害:电流过大,导线产生大量电热,烧坏绝缘层,极易引发火灾;触发 保险丝 熔断或者 空气开关 跳闸。
4.电路保护元件
保险丝:电阻率 大 、熔点 低 ;电流过大自动熔断,切断电路。
特别提醒
保险丝不能使用铜丝、铁丝代替;铜、铁丝熔点高,电流过大不容易熔断,起不到保护作用。
空气开关:电流过大自动跳闸;排除故障后,可以手动复位继续使用。
随学随练
1.小刚的爸爸将电热水器的插头插入插座中时,家里的灯突然变暗,随后空气开关跳闸,小刚分析其中的原因,正确的是( )
A.插座内原来有短路 B.电路总功率过大
C.电热水器的插头内出现短路 D.某盏电灯出现短路
【答案】B
【详解】A.若插座内原来有短路,未插入插头时电路已短路,空气开关早就跳闸,与插插头才出现故障的现象矛盾,故A错误;
B.电热水器功率较大,插入后电路总功率过大,由,家庭电路电压恒定,总电流I过大。干路导线分压,I增大则增大,灯两端电压减小,灯电阻不变时它的实际功率减小,故灯先变暗;当I超过空气开关额定电流时空气开关跳闸,符合题干现象,故B正确;
C.若电热水器插头内短路,插入时电路直接短路,电流瞬间极大,空气开关立即跳闸,灯直接熄灭,不会出现先变暗的过程,故C错误;
D.若某盏电灯短路,与插入电热水器插头的操作无关,未插插头时空气开关就会跳闸,故D错误。
故选B。
2.家庭电路的部分电路如图所示,进户线“甲”是__________线;只闭合开关,正常发光,再闭合开关,马上熄灭,则可能是处发生了__________。
【答案】 火 短路
【详解】为了用电安全,开关应接火线,由图可知甲是火线;
只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,由于并联电路互不影响,所以L2不可能断路,当L2发生短路会造成整个电路短路,L1熄灭,所以故障可能为L2短路。
知识点 两种类型的触电(重点)
1.触电本质:人体成为电路的一部分,有较大电流通过人体,就发生触电事故。家庭电路触电,都是人体直接或者间接接触 火 线造成的。
2.单相触电:人站在地面上,手接触 火 线;电流路径:火线 → 人体 → 大地,形成完整通路,发生触电。
生活实例:手碰到破损裸露的火线;潮湿的手接触漏电的电器外壳。
3.双相触电:人体同时接触 火 线与 零 线;电流路径:火线 → 人体 → 零线形成通路。
⚠️注意:发生双相触电时,即使人站在干燥绝缘木凳上,依然会触电。
⚠️特别提醒 / 易错提醒
水属于导体;潮湿会降低人体电阻,同样电压下通过人体的电流更大,潮湿环境触电风险显著增大。
辨析:站在干燥木凳上,单手只接触 零 线,不会触电;单手只接触 火 线,身体不接触 大地 、 零线 ,不会触电。
随学随练
3.人体发生触电的原因是( ).
A.人体中有电流通过
B.有电压加在人体上
C.人体上积累电荷太多
D.通过人体的电流超过了人体所能承受的上限或超过一定值且通电时间过长
【答案】D
【详解】人体发生触电事故,是指通过人体的电流超过了人体所能承受的上限或超过一定值且通电时间过长,对人体造成一定的伤害。如果流过人体的电流太小,不会造成人体触电;如果电压太低,即使有电压加在人体上,也不会造成触电;人体积累电荷过多属于静电现象,不会造成人体发生触电。
故选D。
4.(多选)下列关于安全用电的说法正确的是( )
A.甲图,站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B.乙图,若电线因使用年限过长,其绝缘皮破损或老化,可以继续使用
C.丙图,只要人发生触电事故,漏电保护器就会迅速切断电路
D.丁图,使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
【答案】AD
【详解】A.人站在地上触摸火线,电流经人体流入大地形成通路,发生单线触电,故A正确;
B.绝缘皮破损或老化易导致漏电或短路,引发触电或火灾,不能继续使用,故B错误;
C.漏电保护器的工作原理是检测火线和零线的电流差,只有当电流通过人体流入大地(发生漏电)时才会跳闸。若人同时接触火线和零线发生双线触电,电流经人体从火线流回零线,火线与零线电流相等,漏电保护器不会切断电路,故C错误;
D.使用试电笔时手接触笔尾金属体,火线、试电笔、人体与大地形成通路,氖管发光,能正确辨别火线和零线,故D正确。
故选AD。
知识点 安全用电原则与触电急救(重点)
1.四条安全用电原则:
①不接触 低压 带电体,不靠近 高压 带电体。
②更换灯泡、搬动电器之前,一定要 断开 电源开关。
③不要用湿手去摸开关、插座;导线绝缘层破损要及时更换。
④带有金属外壳的家用电器,金属外壳必须 接地 ,要使用三脚插头、三孔插座。
教材延伸
❌不安全行为举例:湿手插拔插头;多个大功率电器共用一个排插;电线上晾晒湿衣物;靠近高压变压器。
✅安全行为:发现导线绝缘皮破损,先断电再更换;金属外壳电器一定要用三脚插头。
2.⭐急救第一步骤:先 切断电源 。断开总开关、拔掉插头;条件不允许时,可以使用干燥木棍、塑料棒等绝缘物体挑开带电导线。
⚠️易错提醒:严禁直接用手去拉扯触电者,施救者人体也会接触火线,发生二次触电。
触电者脱离电源之后,判断生命体征:
如果呼吸、心跳停止,立刻实施人工呼吸;
同时拨打 120 急救电话,等待专业医护人员救援。
随学随练
5.下列做法符合安全用电原则的是( )
A.在高压线附近放风筝 B.用电器着火时先断电再灭火
C.绝缘皮破损的电线仍能继续使用 D.用湿抹布擦拭正在工作的用电器
【答案】B
【详解】A.高压线电压极高,在附近放风筝易发生高压触电事故,不符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.用电器着火时先切断电源再灭火,可避免灭火过程中发生触电,符合安全用电原则,故B符合题意;
C.绝缘皮破损的电线易漏电,易引发触电事故,不符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.生活用水是导体,用湿抹布擦正在工作的用电器,引发触电危险,不符合安全用电原则,故D不符合题意。
故选B。
6.下列做法不符合家庭电路安全用电原则的是( )
A.使用测电笔时,手要接触笔尾金属电极
B.可以用湿布擦拭正在发光的灯泡
C.冰箱正常工作时,冰箱金属外壳应接地
D.因电起火时,要先切断电源再灭火
【答案】B
【详解】A. 使用测电笔时手接触笔尾金属电极才能形成通路,正常使用不会触电,符合安全用电原则,故A不符合题意;
B. 生活用水是导体,用湿布擦拭正在工作的用电器易引发触电事故,不符合安全用电原则,故B符合题意;
C.冰箱金属外壳接地可避免漏电时发生触电事故,符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.电起火先切断电源再灭火可避免施救时触电,符合安全用电原则,故D不符合题意。
故选B。
题型 过载与短路对比辨析
规律总结
总功率过大(过载):是用电器总功率太大;排插接太多大功率电器;电流缓慢变大。
短路:火线零线直接连通,没有经过用电器;瞬间产生巨大电流,危险性更大。
活学活用
7.(1)教室的灯管之间是______联的,灯管正常发光时两端电压为______V;多开一盏灯,干路上的电流大小会______,总电阻______,总功率______(后三空选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)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______。
【答案】(1)
并
220
变大
变小
变大
(2)
用电器总功率过大
短路
【详解】(1)[1]家庭电路中用电器为并联连接,故灯管之间是并联。
[2]我国家庭电路电压为220V,故灯管正常发光时两端电压为220V。
[3][4][5]由并联电路电流特点可知,干路电流等于各支路电流之和,多开一盏灯,故干路电流变大。由并联电路电阻特点可知,并联的支路越多,总电阻越小,故总电阻变小。由,电源电压不变,干路电流变大,故总功率变大。
(2)[1]甲图中多个大功率用电器同时工作,总功率过大,由,电路电压不变,故电流过大。
[2]乙图中金属线与灯泡并联,造成电路短路,故电流过大。
8.小明家新购入一台大功率电取暖器并进行通电测试,测试期间家中电烤箱、电热水器、电磁炉、电热水壶均在运行,不久后全屋用电器便停止工作。检查发现,配电箱里的空气开关跳闸了,造成这一现象的最可能原因是( )
A.在用的电器总功率过大
B.某个电器的插头没插上
C.电路某处发生了开路
D.房间电灯的开关开路了
【答案】A
【详解】小明家同时运行了电取暖器、电烤箱、电热水器、电磁炉、电热水壶等多个大功率用电器,根据公式,家庭电路电压是固定的,总功率P过大时,电流I会过大,从而触发空气开关跳闸,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
题型 金属外壳接地的保护原理
规律总结:
当用电器金属外壳漏电时,地线优先把电流导入大地;就算人接触外壳,几乎没有电流通过人体,避免触电。若去掉接地脚,漏电时外壳带电,人接触外壳就会触电。
活学活用
9.如图所示,电冰箱的金属外壳接地后,即使出现漏电现象人也没有触电的感觉,这是因为接地的导线与站在地面上的人是________联的,由于人体电阻远远大于导线电阻,所以通过人体的电流非常________。
【答案】 并 小
【详解】当冰箱漏电时,带电的金属外壳同时连接了两条路径到大地:一条是电阻极小的接地保护导线,另一条是站在地面接触外壳的人体,这两条路径两端的电压相等、各自形成独立的电流通路,符合并联电路的特点,因此接地导线和人是并联的。
根据并联电路的分流规律,电流的分配和电阻成反比,由于人体电阻远大于接地导线的电阻,绝大部分电流会从接地导线流过,通过人体的电流就非常小,因此人不会有触电的感觉。
10.关于家庭电路与安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中安装了漏电保护器,就不用安装空气开关
B.发现有人触电时,应该先立即切断电源,再去救人
C.老化的导线用胶带缠好后仍可以继续使用
D.电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器也可以使用两孔插座
【答案】B
【详解】A.漏电保护器主要防止漏电造成的人身触电,空气开关主要防止电路过载和短路。两者不能互相替代,故A错误;
B.发现有人触电应先切断电源再施救,可避免施救者也发生触电,符合安全用电原则,故B正确;
C.老化的导线绝缘层已经破损,普通胶带的绝缘能力不足,继续使用容易引发漏电、触电或火灾隐患,不能继续使用,故C错误;
D.带金属外壳的用电器必须使用三孔插座接地,防止外壳漏电时引发触电,两孔插座无接地功能,不可使用,故D错误。
故选B。
基础通关
1.某社区物业制作“安全用电”宣传海报时,收集的以下日常用电提示中,不符合安全用电原则的是( )
A.多个大功率电器可共用一个插座 B.充完电的手机充电器应及时拔下
C.电动自行车严禁进入楼内充电 D.不能用湿手触摸电器开关和插座
【答案】A
【详解】A.家庭电路电压恒定,由可知,多个大功率电器共用一个插座时,总功率过大,会使电路总电流过大,易引发线路过热甚至火灾,不符合安全用电原则,故A符合题意;
B.充完电的充电器及时拔下可避免长期发热引发安全隐患,符合安全用电原则,故B不符合题意;
C.电动自行车进楼充电易引发火灾,严禁进楼充电,符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.生活用水是导体,湿手触摸开关插座易发生触电事故,符合安全用电原则,故D不符合题意。
故选A。
2.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.电路中中性线断路 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
【详解】A.闭合、,灯正常发光,说明支路为通路,则从保险丝点左侧的中性线都没有断路,故A错误;
BD.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点会通过灯泡与相线间接相连,则是完好的;不亮,说明灯泡与中性线不能构成通路,所以是c、d两点间断路,故B正确,D错误;
C.若短路,会造成相线和中性线直接连通,发生短路故障,也不会正常发光,故C错误。
故选B。
3.小亮把手机充电器的插头刚插入插座准备充电时,家里原来正常工作的用电器突然都停止了工作。如表是该充电器铭牌的部分内容,发生这一现象的原因可能是( )
输入:100~240V,50/60Hz,0.15A
输出:
A.插头与此插座接触不良形成了断路
B.此插座在使用前,相线和中性线就已相互接触形成了短路
C.插头插入这个插座时,相线和中性线相互接触形成了短路
D.充电器的功率过大,空气开关自动断开
【答案】C
【详解】A.若插头与这个插座接触不良形成了断路,则手机充电器不工作,不会影响室内其他用电器,故A不符合题意;
B.若插头插入这个插座前,相线和中性线就已相互接触形成了短路,则插头插入这个插座前,家庭中的所有用电器都不能工作,故B不符合题意;
C.若是插头插入这个插座时,导致相线和中性线相互接触形成了短路,保险丝熔断或空开跳闸,室内所有的用电器全部停止了工作,故C符合题意;
D.根据铭牌计算,充电器的最大输入功率为
功率非常小,远达不到触发空气开关过载保护的程度,不可能因为功率过大断电。,故D不符合题意。
故选C。
4.家庭电路中常用的插座都有开关和指示灯,如图所示,下列说法正确的是( )
A.可以用湿手闭合图中的开关
B.USB供电模块与指示灯互不影响,它们的连接方式为串联
C.闭合开关,用测电笔接触插座A孔,氖管发光
D.洗衣机插头上标着E的导线通过C孔与室外大地相连
【答案】D
【详解】A.日常用水是导体,湿手闭合开关时,电流容易通过水传导到人体,引发触电事故,该做法不符合安全用电要求,故A错误;
B.串联电路的用电器会互相影响,题目明确USB供电模块与指示灯互不影响,说明二者是并联连接,而非串联,故B错误;
C.家庭三孔插座遵循“左零右火上接地”的接线规则,图中A孔是左侧的零线孔,闭合开关后用测电笔接触A孔,氖管不会发光,故C错误;
D.洗衣机三脚插头的E标识是接地脚,对应插座的C孔(上孔,接地孔),该孔与室外大地相连,能将洗衣机金属外壳的电荷导入大地,避免漏电引发触电,故D正确。
故选D。
5.下列符合安全用电的是( )
A.拔插头时用力扯导线 B.用铜丝代替熔丝
C.边充电边玩手机 D.测电笔检测火线
【答案】D
【详解】A.用力扯导线易损坏绝缘层导致触电,故A不符合题意;
B.铜丝熔点高,电流过大时不易熔断,无法保护电路,故B不符合题意;
C.边充电边玩手机易导致电池过热或触电,故C不符合题意;
D.使用测电笔时手接触笔尾金属体,笔尖接触火线,氖管发光,操作正确,故D符合题意。
故选D。
6.日常生活中有不少容易被我们忽略的物理知识,比如家庭中的电灯、电冰箱等用电器是____(选填“串”或“并”)联在电路中的;大功率用电器一般不同时使用,是为了避免因__________(选填“总功率过大”或“发生短路”)而造成家庭电路中电流过大。
【答案】 并 总功率过大
【详解】家庭电路中各用电器工作时互不影响,因此为并联连接;家庭电路电压恒定,由可知,多个大功率用电器同时工作时总功率过大,会导致电路总电流过大,因此要避免该情况发生。
7.从安全的角度考虑,有幼儿的家庭要特别关注室内插座的防护,以防止幼儿玩耍时因接触________而触电;如图所示的插座的①插孔对应的接线柱必须接________,避免接触用电器带电的金属外壳而触电。(均选填“中性线”“相线”或“保护线”)
【答案】
相线
保护线
【详解】相线和大地之间的电压为220V,若人体接触相线时会形成电流通路,发生触电事故,故要防止幼儿玩耍时因接触相线而触电。
由三孔插座的接线规则可知,上孔(即①孔)需接保护线,当用电器金属外壳意外带电时,电流会通过保护线导入大地,避免人体接触带电外壳发生触电。
8.安全用电,人人有责。电动车违规飞线充电易引发火灾如图所示,电线绝缘皮破损,人体接触_____(选填“相”或“中性线”)线破损处会触电;插座内水蒸气液化成含杂质水珠,易造成电路______(选填“短路”或“断路”)极易引发火灾。
【答案】 相 短路
【详解】在家庭电路中,相线(火线)带电,中性线(零线)不带电,人体接触相线绝缘皮破损处,电流会通过人体形成回路,导致触电事故;
含有杂质的液态水是导体,附着在插座内部会使电路中不同电极之间直接导通,导致电路短路,极易引发火灾。
9.家庭用电安全不容忽视,如图甲所示,若家庭电路无任何故障,将测电笔插入插座插孔,氖管发光则该插孔连接的是______线,此时______(有/没有)电流经过人体;图乙是起保险作用的空气开关,它能避免由于短路或______等原因导致电流过大所产生的危险。
【答案】 火 有 用电器的总功率过大
【详解】测电笔接触火线时,氖管会发光,接触零线时不发光。因此,该插孔连接的是火线;
测电笔的工作原理是电流从火线流入,经过测电笔的高电阻、氖管,再经过人体流入大地,形成回路,使氖管发光,所以此时有电流经过人体,但电流极小,对人体无害;
空气开关保护作用家庭电路中电流过大的原因有两个, 短路和用电器的总功率过大,空气开关会在这两种情况下自动断开,保护电路。
10.在家庭电路中,导线相互连接处(接头)往往比别处更容易发热,甚至会引发火灾。比较如图所示的两种接头接法,_______图的接线方法不符合安全用电要求,原因是:______。导线接头接好后,我们还需要用绝缘胶带将它缠绕包扎好,这是为了防止______。
【答案】 A 接头处接触面积小,电阻更大,相同电流、通电时间内产生热量更多,容易过热引发火灾 漏电
【详解】根据影响电阻的因素,A图的接线方式让导线接头接触不充分,接触面积更小,接头处电阻更大。家庭电路中接头和其他导线串联,电流大小相同,根据焦耳定律,电阻越大,相同时间内产生热量越多,更容易过热引发火灾,因此B不符合安全要求。
绝缘胶带是绝缘体,缠绕包扎外露的导线芯,是为了防止漏电,避免人体接触发生触电,也避免导线外露引发短路。
素养提升
11.如图是带开关的“三孔插座”,为了用电安全,则开关应接在_____线与插座之间,插座与其他用电器是_______连接的。三孔插座中间孔的接线柱应与_____ 线相连。请将开关和三孔插座正确接入家庭电路_____。
【答案】 火 并联 地
【详解】由安全用电原则可知,开关应接在火线与插座之间。
因家庭电路中用电器需独立工作互不影响,故插座与其他用电器并联。
由三孔插座接线规则可知,中间孔接地线。
根据家庭电路“左零右火上接地”的接线要求,开关需控制火线,因此按上述方式连接。
12.家庭电路中,若家中发生短路,________(选填“空气开关”或“漏电保护器”)会切断电路。如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡L不亮,用测电笔分别检测a、b、c三点时,只有a点和b点可以使测电笔的氖管发光,则该电路的故障是________(选填“ab”、“bc”或“进户中性线”)断路。
【答案】 空气开关 bc
【详解】家中发生短路时,电路中电流急剧增大,空气开关会因电流过大自动跳闸切断电路;闭合开关后,灯泡不亮,测电笔检测a、b两点氖管发光,说明a、b与相线接通,检测c点氖管不发光,说明断路位置是bc段。
13.小花妈妈买了一个标有“220V 1500W”的电热水壶,如图甲,因电热水壶的电源线比较短,于是商家赠送了一个标有“220V 5A”字样的插线板,如图乙。利用所学的物理知识回答下列问题:
(1)电热水壶的电源线比较短的原因;
(2)若使用商家赠送的插线板为该电热水壶供电会带来哪些安全隐患?说明理由。
【答案】(1)电热水壶等功率较大的用电器,工作时通过连接线的电流会较大;而如果电源连接线过长或横截面积过小,则连接线的电阻就会增大,由焦耳定律可知,在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加,容易引起火灾等安全事故。
(2)由得,电热水壶的额定电流
而插线板的额定电流为5A,即电热水壶的额定电流大于插线板的额定电流,会因电流过大而烧坏插线板,存在火灾隐患;电热水壶是金属外壳,应使用三脚插头接地线。两脚插头无法接地线,当电热水壶漏电时容易发生触电事故。
【详解】(1)略
(2)略
14.(多选)如图为小明家的部分简化电路示意图,下列说法正确的是( )
A.控制吊灯的开关S应接在相线和吊灯之间
B.当吊灯发光时,用试电笔接触导线的P处,氖管不会发光
C.N处空气开关跳闸,一定是空调和吊灯同时使用引起的
D.站在地面上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时,漏电保护器会迅速切断电流,对人体起到保护作用
【答案】AD
【详解】A.开关接在相线和用电器之间,断开开关时用电器不带电,符合安全用电原则,故A正确;
B.吊灯发光时开关S闭合,P处与相线连通,试电笔接触P处氖管会发光,故B错误;
C.空气开关跳闸是因为电路中电流过大,可能是短路或总功率过大,不一定是空调和吊灯同时使用引起的,故C错误;
D.人接触插孔M内的相线金属片时,电流经人体流入大地,漏电保护器检测到电流异常会迅速切断电流,起到保护作用,故D正确。
故选AD。
15.如图甲所示,某电工师傅用测电笔检查刚安装的插座是否符合安全用电要求,其中图______的使用方式是正确的。如图乙所示为插座面板,C孔连接的是______线,闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座A孔时氖管发光,说明这个孔接______线。
【答案】
(2)
地
火
【详解】测电笔使用时手需接触笔尾金属体,故图(2)使用方式正确。三孔插座上孔应接地线,故C孔连接的是地线。测电笔氖管发光时接触的是火线,故A孔接火线。
迁移创新
16.小华家电能表上标有“220V 10(40)A”的字样,空气开关允许通过的最大电流为30A,已知他家原有用电器的总功率是5kW。炎炎的夏季即将来临,他家新购置了一台1kW的空调和一盏20W的节能灯,将该空调接入电路,空调能正常工作;再将该节能灯接入电路,闭合节能灯上的开关,空气开关1出现了跳闸现象,所有用电器停止工作。下列说法正确的是( )
A.空气开关1跳闸是因为电路总功率过大
B.空气开关1跳闸是因为节能灯内部电路短路
C.他家允许接入用电器总功率不高于8800W
D.若空调能正常工作,但灯泡不亮,用试电笔接触左、右两孔,氖管都能发光,则故障可能是a、b间断路
【答案】B
【详解】ABC.电能表额定最大电流为40A,空气开关允许通过的最大电流为30A,则他家干路允许通过的最大电流为30A。他家允许同时工作的用电器的总功率为
已知他家原有用电器的总功率是5kW,新购置了一台1kW的空调和一盏20W的节能灯,实际总功率为
在原有电器工作的情况下再使用空调和节能灯,总功率没有超过6600W。空气开关1跳闸不是因为电路总功率过大造成的。所以空气开关1跳闸可能是节能灯内部电路短路导致干路电流过大造成的,故AC错误,B正确;
D.按安全用电原则,三孔插座左孔接中性线,右孔接相线,中间孔接保护线,因此进户线上面为相线,下面为中性线。若空调能正常工作,用试电笔接触右孔,氖管发光,说明进户的相线到右孔之间正常,左孔也发光,说明左孔通过空调与相线连通了,即c点到三孔插座的左孔是正常的,但灯泡不亮,说明灯泡支路出现了断路,即故障可能是b、d间断路,故D错误。
故选B。
17.如图是小明设计的家庭电路的电路图,下列对此电路图的分析错误的是( )
A.保险盒接法错误,保险盒应该安装在火线上
B.两孔插座接法错误,其左端导线应该接在零线上
C.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
D.三孔插座接法正确,使用电冰箱时,插头应插在三孔插座上
【答案】C
【详解】A.保险丝应该接在火线上,保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源,熔断后断开火线,可以保护用电器,故A正确,不符合题意;
B.两孔插座应该“左零右火”,左端接了地线,接法错误,正确接法应为左端接零线,故B正确,不符合题意;
C.开关必须接在火线与灯泡之间,断开开关时灯泡不带电,符合安全用电原则,图中开关接在零线上,接法错误,当开关断开时,灯泡与火线是连通的,人接触灯泡时容易发生触电,故C错误,符合题意;
D.三孔插座的接线标准为“左零右火上接地”,图中三孔插座接法正确,有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要通过三脚插头接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全。故D正确,不符合题意;
故选C。
18.下列有关安全用电和防雷的说法正确的是( )
A.甲图,避雷针可避免建筑物遭雷电破坏,若云层带负电,则闪电产生的电流方向从云层到避雷针
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,两手分别接触相线和中性线不会触电
【答案】B
【详解】A.物理学规定电流方向与正电荷定向移动方向相同,与负电荷定向移动方向相反。若云层带负电,放电时负电荷从云层流向避雷针,因此闪电电流方向为从避雷针到云层,故A错误;
B.若进户零线断路,断路位置后的零线会通过用电器与火线连通,使零线也带电,因此试电笔接触左、右两孔氖管都发光,故B正确;
C.多个大功率用电器接在同一个插线板同时工作,会导致插线板总功率过大,家庭电路电压一定,根据,总电流会过大,容易引发火灾,不符合安全用电要求,故C错误;
D.人站在绝缘干燥板凳上,两手分别接触火线和零线时,电流会从火线经人体流向零线,形成闭合回路,会发生双线触电,故D错误。
故选B。
19.家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接接触______引起的,如图所示,请你评价一下电烤箱着火该同学的灭火措施是否合理,以及引发的危害有哪些______?
【答案】 火线 不合理,生活中的水是导体,可能会造成更大的爆炸事故和触电事故
【详解】[1]人接触零线与大地间不存在电压,因此没有电流经过人体,故不会触电;分析各类触电共同特点是人体直接或间接接触火线造成的。
[2]电烤箱着火时,首先应切断电源,再进行灭火。如果直接用水浇,不合理,生活中的水是导体,可能会造成更大的爆炸事故和触电事故,同时,电器在通电状态下泼水,还可能引发电路短路,扩大火灾范围。
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第十八章
家庭电路与安全用电
第2节 安全用电
课标要点
1. 知道家庭电路中电流过大的两个原因,理解过载、短路带来的危害。
2. 认识家庭电路两种触电类型,理解触电的本质,分清单相触电、双相触电的电流通路。
3. 熟记安全用电四条原则,能够辨别生活中安全与不安全的用电行为。
4. 掌握触电急救正确操作顺序,树立生命安全意识。
学习重难点
重点:家庭电路电流过大的原因;两种触电类型;安全用电原则;触电急救方法。
难点:分析单相触电、双相触电的电流通路;区分总功率过大(过载)和短路故障;触电急救操作顺序。
知识点 家庭电路电流过大的原因(重点)
1.总功率过大(过载)
家庭电路电压U= V保持不变,根据公式P=UI,当多个大功率用电器同时工作,总功率P过大,电路中的 就会过大。
实例:电热水器、电磁炉、电烤箱同时开启,排插同时接多个大功率电器,容易造成空气开关跳闸。
2.短路
线和 线不经过任何用电器,直接连通;电路电阻极小,会产生极大的电流。
实例:插座内部绝缘皮破损,火线零线直接相碰;导线绝缘层老化破损两根导线接触。
3.危害:电流过大,导线产生大量电热,烧坏绝缘层,极易引发火灾;触发 熔断或者 跳闸。
4.电路保护元件
保险丝:电阻率 、熔点 ;电流过大自动熔断,切断电路。
特别提醒
保险丝不能使用铜丝、铁丝代替;铜、铁丝熔点高,电流过大不容易熔断,起不到保护作用。
空气开关:电流过大自动跳闸;排除故障后,可以手动复位继续使用。
随学随练
1.小刚的爸爸将电热水器的插头插入插座中时,家里的灯突然变暗,随后空气开关跳闸,小刚分析其中的原因,正确的是( )
A.插座内原来有短路 B.电路总功率过大
C.电热水器的插头内出现短路 D.某盏电灯出现短路
【答案】B
【详解】A.若插座内原来有短路,未插入插头时电路已短路,空气开关早就跳闸,与插插头才出现故障的现象矛盾,故A错误;
B.电热水器功率较大,插入后电路总功率过大,由,家庭电路电压恒定,总电流I过大。干路导线分压,I增大则增大,灯两端电压减小,灯电阻不变时它的实际功率减小,故灯先变暗;当I超过空气开关额定电流时空气开关跳闸,符合题干现象,故B正确;
C.若电热水器插头内短路,插入时电路直接短路,电流瞬间极大,空气开关立即跳闸,灯直接熄灭,不会出现先变暗的过程,故C错误;
D.若某盏电灯短路,与插入电热水器插头的操作无关,未插插头时空气开关就会跳闸,故D错误。
故选B。
2.家庭电路的部分电路如图所示,进户线“甲”是__________线;只闭合开关,正常发光,再闭合开关,马上熄灭,则可能是处发生了__________。
【答案】 火 短路
【详解】为了用电安全,开关应接火线,由图可知甲是火线;
只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,由于并联电路互不影响,所以L2不可能断路,当L2发生短路会造成整个电路短路,L1熄灭,所以故障可能为L2短路。
知识点 两种类型的触电(重点)
1.触电本质:人体成为电路的一部分,有较大电流通过人体,就发生触电事故。家庭电路触电,都是人体直接或者间接接触 线造成的。
2.单相触电:人站在地面上,手接触 线;电流路径:火线 → → 大地,形成完整通路,发生触电。
生活实例:手碰到破损裸露的火线;潮湿的手接触漏电的电器外壳。
3.双相触电:人体同时接触 线与 线;电流路径:火线 → → 零线形成通路。
⚠️注意:发生双相触电时,即使人站在干燥绝缘木凳上,依然会触电。
⚠️特别提醒 / 易错提醒
水属于导体;潮湿会降低人体电阻,同样电压下通过人体的电流更大,潮湿环境触电风险显著增大。
辨析:站在干燥木凳上,单手只接触 线,不会触电;单手只接触 线,身体不接触 、 ,不会触电。
随学随练
3.人体发生触电的原因是( ).
A.人体中有电流通过
B.有电压加在人体上
C.人体上积累电荷太多
D.通过人体的电流超过了人体所能承受的上限或超过一定值且通电时间过长
【答案】D
【详解】人体发生触电事故,是指通过人体的电流超过了人体所能承受的上限或超过一定值且通电时间过长,对人体造成一定的伤害。如果流过人体的电流太小,不会造成人体触电;如果电压太低,即使有电压加在人体上,也不会造成触电;人体积累电荷过多属于静电现象,不会造成人体发生触电。
故选D。
4.(多选)下列关于安全用电的说法正确的是( )
A.甲图,站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B.乙图,若电线因使用年限过长,其绝缘皮破损或老化,可以继续使用
C.丙图,只要人发生触电事故,漏电保护器就会迅速切断电路
D.丁图,使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
【答案】AD
【详解】A.人站在地上触摸火线,电流经人体流入大地形成通路,发生单线触电,故A正确;
B.绝缘皮破损或老化易导致漏电或短路,引发触电或火灾,不能继续使用,故B错误;
C.漏电保护器的工作原理是检测火线和零线的电流差,只有当电流通过人体流入大地(发生漏电)时才会跳闸。若人同时接触火线和零线发生双线触电,电流经人体从火线流回零线,火线与零线电流相等,漏电保护器不会切断电路,故C错误;
D.使用试电笔时手接触笔尾金属体,火线、试电笔、人体与大地形成通路,氖管发光,能正确辨别火线和零线,故D正确。
故选AD。
知识点 安全用电原则与触电急救(重点)
1.四条安全用电原则:
①不接触 带电体,不靠近 带电体。
②更换灯泡、搬动电器之前,一定要 电源开关。
③不要用湿手去摸开关、插座;导线绝缘层破损要及时更换。
④带有金属外壳的家用电器,金属外壳必须 ,要使用三脚插头、三孔插座。
教材延伸
❌不安全行为举例:湿手插拔插头;多个大功率电器共用一个排插;电线上晾晒湿衣物;靠近高压变压器。
✅安全行为:发现导线绝缘皮破损,先断电再更换;金属外壳电器一定要用三脚插头。
2.⭐急救第一步骤:先 。断开总开关、拔掉插头;条件不允许时,可以使用干燥木棍、塑料棒等绝缘物体挑开带电导线。
⚠️易错提醒:严禁直接用手去拉扯触电者,施救者人体也会接触火线,发生二次触电。
触电者脱离电源之后,判断生命体征:
如果呼吸、心跳停止,立刻实施人工呼吸;
同时拨打 急救电话,等待专业医护人员救援。
随学随练
5.下列做法符合安全用电原则的是( )
A.在高压线附近放风筝 B.用电器着火时先断电再灭火
C.绝缘皮破损的电线仍能继续使用 D.用湿抹布擦拭正在工作的用电器
【答案】B
【详解】A.高压线电压极高,在附近放风筝易发生高压触电事故,不符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.用电器着火时先切断电源再灭火,可避免灭火过程中发生触电,符合安全用电原则,故B符合题意;
C.绝缘皮破损的电线易漏电,易引发触电事故,不符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.生活用水是导体,用湿抹布擦正在工作的用电器,引发触电危险,不符合安全用电原则,故D不符合题意。
故选B。
6.下列做法不符合家庭电路安全用电原则的是( )
A.使用测电笔时,手要接触笔尾金属电极
B.可以用湿布擦拭正在发光的灯泡
C.冰箱正常工作时,冰箱金属外壳应接地
D.因电起火时,要先切断电源再灭火
【答案】B
【详解】A. 使用测电笔时手接触笔尾金属电极才能形成通路,正常使用不会触电,符合安全用电原则,故A不符合题意;
B. 生活用水是导体,用湿布擦拭正在工作的用电器易引发触电事故,不符合安全用电原则,故B符合题意;
C.冰箱金属外壳接地可避免漏电时发生触电事故,符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.电起火先切断电源再灭火可避免施救时触电,符合安全用电原则,故D不符合题意。
故选B。
题型 过载与短路对比辨析
规律总结
总功率过大(过载):是用电器总功率太大;排插接太多大功率电器;电流缓慢变大。
短路:火线零线直接连通,没有经过用电器;瞬间产生巨大电流,危险性更大。
活学活用
7.(1)教室的灯管之间是______联的,灯管正常发光时两端电压为______V;多开一盏灯,干路上的电流大小会______,总电阻______,总功率______(后三空选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)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______。
【答案】(1)
并
220
变大
变小
变大
(2)
用电器总功率过大
短路
【详解】(1)[1]家庭电路中用电器为并联连接,故灯管之间是并联。
[2]我国家庭电路电压为220V,故灯管正常发光时两端电压为220V。
[3][4][5]由并联电路电流特点可知,干路电流等于各支路电流之和,多开一盏灯,故干路电流变大。由并联电路电阻特点可知,并联的支路越多,总电阻越小,故总电阻变小。由,电源电压不变,干路电流变大,故总功率变大。
(2)[1]甲图中多个大功率用电器同时工作,总功率过大,由,电路电压不变,故电流过大。
[2]乙图中金属线与灯泡并联,造成电路短路,故电流过大。
8.小明家新购入一台大功率电取暖器并进行通电测试,测试期间家中电烤箱、电热水器、电磁炉、电热水壶均在运行,不久后全屋用电器便停止工作。检查发现,配电箱里的空气开关跳闸了,造成这一现象的最可能原因是( )
A.在用的电器总功率过大
B.某个电器的插头没插上
C.电路某处发生了开路
D.房间电灯的开关开路了
【答案】A
【详解】小明家同时运行了电取暖器、电烤箱、电热水器、电磁炉、电热水壶等多个大功率用电器,根据公式,家庭电路电压是固定的,总功率P过大时,电流I会过大,从而触发空气开关跳闸,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
题型 金属外壳接地的保护原理
规律总结:
当用电器金属外壳漏电时,地线优先把电流导入大地;就算人接触外壳,几乎没有电流通过人体,避免触电。若去掉接地脚,漏电时外壳带电,人接触外壳就会触电。
活学活用
9.如图所示,电冰箱的金属外壳接地后,即使出现漏电现象人也没有触电的感觉,这是因为接地的导线与站在地面上的人是________联的,由于人体电阻远远大于导线电阻,所以通过人体的电流非常________。
【答案】 并 小
【详解】当冰箱漏电时,带电的金属外壳同时连接了两条路径到大地:一条是电阻极小的接地保护导线,另一条是站在地面接触外壳的人体,这两条路径两端的电压相等、各自形成独立的电流通路,符合并联电路的特点,因此接地导线和人是并联的。
根据并联电路的分流规律,电流的分配和电阻成反比,由于人体电阻远大于接地导线的电阻,绝大部分电流会从接地导线流过,通过人体的电流就非常小,因此人不会有触电的感觉。
10.关于家庭电路与安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中安装了漏电保护器,就不用安装空气开关
B.发现有人触电时,应该先立即切断电源,再去救人
C.老化的导线用胶带缠好后仍可以继续使用
D.电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器也可以使用两孔插座
【答案】B
【详解】A.漏电保护器主要防止漏电造成的人身触电,空气开关主要防止电路过载和短路。两者不能互相替代,故A错误;
B.发现有人触电应先切断电源再施救,可避免施救者也发生触电,符合安全用电原则,故B正确;
C.老化的导线绝缘层已经破损,普通胶带的绝缘能力不足,继续使用容易引发漏电、触电或火灾隐患,不能继续使用,故C错误;
D.带金属外壳的用电器必须使用三孔插座接地,防止外壳漏电时引发触电,两孔插座无接地功能,不可使用,故D错误。
故选B。
基础通关
1.某社区物业制作“安全用电”宣传海报时,收集的以下日常用电提示中,不符合安全用电原则的是( )
A.多个大功率电器可共用一个插座 B.充完电的手机充电器应及时拔下
C.电动自行车严禁进入楼内充电 D.不能用湿手触摸电器开关和插座
【答案】A
【详解】A.家庭电路电压恒定,由可知,多个大功率电器共用一个插座时,总功率过大,会使电路总电流过大,易引发线路过热甚至火灾,不符合安全用电原则,故A符合题意;
B.充完电的充电器及时拔下可避免长期发热引发安全隐患,符合安全用电原则,故B不符合题意;
C.电动自行车进楼充电易引发火灾,严禁进楼充电,符合安全用电原则,故C不符合题意;
D.生活用水是导体,湿手触摸开关插座易发生触电事故,符合安全用电原则,故D不符合题意。
故选A。
2.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.电路中中性线断路 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
【详解】A.闭合、,灯正常发光,说明支路为通路,则从保险丝点左侧的中性线都没有断路,故A错误;
BD.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点会通过灯泡与相线间接相连,则是完好的;不亮,说明灯泡与中性线不能构成通路,所以是c、d两点间断路,故B正确,D错误;
C.若短路,会造成相线和中性线直接连通,发生短路故障,也不会正常发光,故C错误。
故选B。
3.小亮把手机充电器的插头刚插入插座准备充电时,家里原来正常工作的用电器突然都停止了工作。如表是该充电器铭牌的部分内容,发生这一现象的原因可能是( )
输入:100~240V,50/60Hz,0.15A
输出:
A.插头与此插座接触不良形成了断路
B.此插座在使用前,相线和中性线就已相互接触形成了短路
C.插头插入这个插座时,相线和中性线相互接触形成了短路
D.充电器的功率过大,空气开关自动断开
【答案】C
【详解】A.若插头与这个插座接触不良形成了断路,则手机充电器不工作,不会影响室内其他用电器,故A不符合题意;
B.若插头插入这个插座前,相线和中性线就已相互接触形成了短路,则插头插入这个插座前,家庭中的所有用电器都不能工作,故B不符合题意;
C.若是插头插入这个插座时,导致相线和中性线相互接触形成了短路,保险丝熔断或空开跳闸,室内所有的用电器全部停止了工作,故C符合题意;
D.根据铭牌计算,充电器的最大输入功率为
功率非常小,远达不到触发空气开关过载保护的程度,不可能因为功率过大断电。,故D不符合题意。
故选C。
4.家庭电路中常用的插座都有开关和指示灯,如图所示,下列说法正确的是( )
A.可以用湿手闭合图中的开关
B.USB供电模块与指示灯互不影响,它们的连接方式为串联
C.闭合开关,用测电笔接触插座A孔,氖管发光
D.洗衣机插头上标着E的导线通过C孔与室外大地相连
【答案】D
【详解】A.日常用水是导体,湿手闭合开关时,电流容易通过水传导到人体,引发触电事故,该做法不符合安全用电要求,故A错误;
B.串联电路的用电器会互相影响,题目明确USB供电模块与指示灯互不影响,说明二者是并联连接,而非串联,故B错误;
C.家庭三孔插座遵循“左零右火上接地”的接线规则,图中A孔是左侧的零线孔,闭合开关后用测电笔接触A孔,氖管不会发光,故C错误;
D.洗衣机三脚插头的E标识是接地脚,对应插座的C孔(上孔,接地孔),该孔与室外大地相连,能将洗衣机金属外壳的电荷导入大地,避免漏电引发触电,故D正确。
故选D。
5.下列符合安全用电的是( )
A.拔插头时用力扯导线 B.用铜丝代替熔丝
C.边充电边玩手机 D.测电笔检测火线
【答案】D
【详解】A.用力扯导线易损坏绝缘层导致触电,故A不符合题意;
B.铜丝熔点高,电流过大时不易熔断,无法保护电路,故B不符合题意;
C.边充电边玩手机易导致电池过热或触电,故C不符合题意;
D.使用测电笔时手接触笔尾金属体,笔尖接触火线,氖管发光,操作正确,故D符合题意。
故选D。
6.日常生活中有不少容易被我们忽略的物理知识,比如家庭中的电灯、电冰箱等用电器是____(选填“串”或“并”)联在电路中的;大功率用电器一般不同时使用,是为了避免因__________(选填“总功率过大”或“发生短路”)而造成家庭电路中电流过大。
【答案】 并 总功率过大
【详解】家庭电路中各用电器工作时互不影响,因此为并联连接;家庭电路电压恒定,由可知,多个大功率用电器同时工作时总功率过大,会导致电路总电流过大,因此要避免该情况发生。
7.从安全的角度考虑,有幼儿的家庭要特别关注室内插座的防护,以防止幼儿玩耍时因接触________而触电;如图所示的插座的①插孔对应的接线柱必须接________,避免接触用电器带电的金属外壳而触电。(均选填“中性线”“相线”或“保护线”)
【答案】
相线
保护线
【详解】相线和大地之间的电压为220V,若人体接触相线时会形成电流通路,发生触电事故,故要防止幼儿玩耍时因接触相线而触电。
由三孔插座的接线规则可知,上孔(即①孔)需接保护线,当用电器金属外壳意外带电时,电流会通过保护线导入大地,避免人体接触带电外壳发生触电。
8.安全用电,人人有责。电动车违规飞线充电易引发火灾如图所示,电线绝缘皮破损,人体接触_____(选填“相”或“中性线”)线破损处会触电;插座内水蒸气液化成含杂质水珠,易造成电路______(选填“短路”或“断路”)极易引发火灾。
【答案】 相 短路
【详解】在家庭电路中,相线(火线)带电,中性线(零线)不带电,人体接触相线绝缘皮破损处,电流会通过人体形成回路,导致触电事故;
含有杂质的液态水是导体,附着在插座内部会使电路中不同电极之间直接导通,导致电路短路,极易引发火灾。
9.家庭用电安全不容忽视,如图甲所示,若家庭电路无任何故障,将测电笔插入插座插孔,氖管发光则该插孔连接的是______线,此时______(有/没有)电流经过人体;图乙是起保险作用的空气开关,它能避免由于短路或______等原因导致电流过大所产生的危险。
【答案】 火 有 用电器的总功率过大
【详解】测电笔接触火线时,氖管会发光,接触零线时不发光。因此,该插孔连接的是火线;
测电笔的工作原理是电流从火线流入,经过测电笔的高电阻、氖管,再经过人体流入大地,形成回路,使氖管发光,所以此时有电流经过人体,但电流极小,对人体无害;
空气开关保护作用家庭电路中电流过大的原因有两个, 短路和用电器的总功率过大,空气开关会在这两种情况下自动断开,保护电路。
10.在家庭电路中,导线相互连接处(接头)往往比别处更容易发热,甚至会引发火灾。比较如图所示的两种接头接法,_______图的接线方法不符合安全用电要求,原因是:______。导线接头接好后,我们还需要用绝缘胶带将它缠绕包扎好,这是为了防止______。
【答案】 A 接头处接触面积小,电阻更大,相同电流、通电时间内产生热量更多,容易过热引发火灾 漏电
【详解】根据影响电阻的因素,A图的接线方式让导线接头接触不充分,接触面积更小,接头处电阻更大。家庭电路中接头和其他导线串联,电流大小相同,根据焦耳定律,电阻越大,相同时间内产生热量越多,更容易过热引发火灾,因此B不符合安全要求。
绝缘胶带是绝缘体,缠绕包扎外露的导线芯,是为了防止漏电,避免人体接触发生触电,也避免导线外露引发短路。
素养提升
11.如图是带开关的“三孔插座”,为了用电安全,则开关应接在_____线与插座之间,插座与其他用电器是_______连接的。三孔插座中间孔的接线柱应与_____ 线相连。请将开关和三孔插座正确接入家庭电路_____。
【答案】 火 并联 地
【详解】由安全用电原则可知,开关应接在火线与插座之间。
因家庭电路中用电器需独立工作互不影响,故插座与其他用电器并联。
由三孔插座接线规则可知,中间孔接地线。
根据家庭电路“左零右火上接地”的接线要求,开关需控制火线,因此按上述方式连接。
12.家庭电路中,若家中发生短路,________(选填“空气开关”或“漏电保护器”)会切断电路。如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡L不亮,用测电笔分别检测a、b、c三点时,只有a点和b点可以使测电笔的氖管发光,则该电路的故障是________(选填“ab”、“bc”或“进户中性线”)断路。
【答案】 空气开关 bc
【详解】家中发生短路时,电路中电流急剧增大,空气开关会因电流过大自动跳闸切断电路;闭合开关后,灯泡不亮,测电笔检测a、b两点氖管发光,说明a、b与相线接通,检测c点氖管不发光,说明断路位置是bc段。
13.小花妈妈买了一个标有“220V 1500W”的电热水壶,如图甲,因电热水壶的电源线比较短,于是商家赠送了一个标有“220V 5A”字样的插线板,如图乙。利用所学的物理知识回答下列问题:
(1)电热水壶的电源线比较短的原因;
(2)若使用商家赠送的插线板为该电热水壶供电会带来哪些安全隐患?说明理由。
【答案】(1)电热水壶等功率较大的用电器,工作时通过连接线的电流会较大;而如果电源连接线过长或横截面积过小,则连接线的电阻就会增大,由焦耳定律可知,在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加,容易引起火灾等安全事故。
(2)由得,电热水壶的额定电流
而插线板的额定电流为5A,即电热水壶的额定电流大于插线板的额定电流,会因电流过大而烧坏插线板,存在火灾隐患;电热水壶是金属外壳,应使用三脚插头接地线。两脚插头无法接地线,当电热水壶漏电时容易发生触电事故。
【详解】(1)略
(2)略
14.(多选)如图为小明家的部分简化电路示意图,下列说法正确的是( )
A.控制吊灯的开关S应接在相线和吊灯之间
B.当吊灯发光时,用试电笔接触导线的P处,氖管不会发光
C.N处空气开关跳闸,一定是空调和吊灯同时使用引起的
D.站在地面上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时,漏电保护器会迅速切断电流,对人体起到保护作用
【答案】AD
【详解】A.开关接在相线和用电器之间,断开开关时用电器不带电,符合安全用电原则,故A正确;
B.吊灯发光时开关S闭合,P处与相线连通,试电笔接触P处氖管会发光,故B错误;
C.空气开关跳闸是因为电路中电流过大,可能是短路或总功率过大,不一定是空调和吊灯同时使用引起的,故C错误;
D.人接触插孔M内的相线金属片时,电流经人体流入大地,漏电保护器检测到电流异常会迅速切断电流,起到保护作用,故D正确。
故选AD。
15.如图甲所示,某电工师傅用测电笔检查刚安装的插座是否符合安全用电要求,其中图______的使用方式是正确的。如图乙所示为插座面板,C孔连接的是______线,闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座A孔时氖管发光,说明这个孔接______线。
【答案】
(2)
地
火
【详解】测电笔使用时手需接触笔尾金属体,故图(2)使用方式正确。三孔插座上孔应接地线,故C孔连接的是地线。测电笔氖管发光时接触的是火线,故A孔接火线。
迁移创新
16.小华家电能表上标有“220V 10(40)A”的字样,空气开关允许通过的最大电流为30A,已知他家原有用电器的总功率是5kW。炎炎的夏季即将来临,他家新购置了一台1kW的空调和一盏20W的节能灯,将该空调接入电路,空调能正常工作;再将该节能灯接入电路,闭合节能灯上的开关,空气开关1出现了跳闸现象,所有用电器停止工作。下列说法正确的是( )
A.空气开关1跳闸是因为电路总功率过大
B.空气开关1跳闸是因为节能灯内部电路短路
C.他家允许接入用电器总功率不高于8800W
D.若空调能正常工作,但灯泡不亮,用试电笔接触左、右两孔,氖管都能发光,则故障可能是a、b间断路
【答案】B
【详解】ABC.电能表额定最大电流为40A,空气开关允许通过的最大电流为30A,则他家干路允许通过的最大电流为30A。他家允许同时工作的用电器的总功率为
已知他家原有用电器的总功率是5kW,新购置了一台1kW的空调和一盏20W的节能灯,实际总功率为
在原有电器工作的情况下再使用空调和节能灯,总功率没有超过6600W。空气开关1跳闸不是因为电路总功率过大造成的。所以空气开关1跳闸可能是节能灯内部电路短路导致干路电流过大造成的,故AC错误,B正确;
D.按安全用电原则,三孔插座左孔接中性线,右孔接相线,中间孔接保护线,因此进户线上面为相线,下面为中性线。若空调能正常工作,用试电笔接触右孔,氖管发光,说明进户的相线到右孔之间正常,左孔也发光,说明左孔通过空调与相线连通了,即c点到三孔插座的左孔是正常的,但灯泡不亮,说明灯泡支路出现了断路,即故障可能是b、d间断路,故D错误。
故选B。
17.如图是小明设计的家庭电路的电路图,下列对此电路图的分析错误的是( )
A.保险盒接法错误,保险盒应该安装在火线上
B.两孔插座接法错误,其左端导线应该接在零线上
C.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
D.三孔插座接法正确,使用电冰箱时,插头应插在三孔插座上
【答案】C
【详解】A.保险丝应该接在火线上,保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源,熔断后断开火线,可以保护用电器,故A正确,不符合题意;
B.两孔插座应该“左零右火”,左端接了地线,接法错误,正确接法应为左端接零线,故B正确,不符合题意;
C.开关必须接在火线与灯泡之间,断开开关时灯泡不带电,符合安全用电原则,图中开关接在零线上,接法错误,当开关断开时,灯泡与火线是连通的,人接触灯泡时容易发生触电,故C错误,符合题意;
D.三孔插座的接线标准为“左零右火上接地”,图中三孔插座接法正确,有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要通过三脚插头接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全。故D正确,不符合题意;
故选C。
18.下列有关安全用电和防雷的说法正确的是( )
A.甲图,避雷针可避免建筑物遭雷电破坏,若云层带负电,则闪电产生的电流方向从云层到避雷针
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,两手分别接触相线和中性线不会触电
【答案】B
【详解】A.物理学规定电流方向与正电荷定向移动方向相同,与负电荷定向移动方向相反。若云层带负电,放电时负电荷从云层流向避雷针,因此闪电电流方向为从避雷针到云层,故A错误;
B.若进户零线断路,断路位置后的零线会通过用电器与火线连通,使零线也带电,因此试电笔接触左、右两孔氖管都发光,故B正确;
C.多个大功率用电器接在同一个插线板同时工作,会导致插线板总功率过大,家庭电路电压一定,根据,总电流会过大,容易引发火灾,不符合安全用电要求,故C错误;
D.人站在绝缘干燥板凳上,两手分别接触火线和零线时,电流会从火线经人体流向零线,形成闭合回路,会发生双线触电,故D错误。
故选B。
19.家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接接触______引起的,如图所示,请你评价一下电烤箱着火该同学的灭火措施是否合理,以及引发的危害有哪些______?
【答案】 火线 不合理,生活中的水是导体,可能会造成更大的爆炸事故和触电事故
【详解】[1]人接触零线与大地间不存在电压,因此没有电流经过人体,故不会触电;分析各类触电共同特点是人体直接或间接接触火线造成的。
[2]电烤箱着火时,首先应切断电源,再进行灭火。如果直接用水浇,不合理,生活中的水是导体,可能会造成更大的爆炸事故和触电事故,同时,电器在通电状态下泼水,还可能引发电路短路,扩大火灾范围。
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