内容正文:
电学部分
专题八:电路安全问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
中学物理电学内容中还涉及到电路安全问题,如用电器的额定值问题、元件接入电路安全问题、安全用电问题。中考中,电路安全问题占有一定比例,出现频率较高。电路安全试题主要以选择题、填空题出现。
电路安全考题多以选择题形式出现,尤其是多选题,具有一定难度。解答时需要照顾到电路中各个元件都要在额定值范围内工作。在分析问题时常常会因为需要考虑的因素过多而出现选择题漏选的问题,导致答案不准确。
一、电路安全的含义
1.测量仪表安全问题:电压表、电流表在使用中,被测值不能超过仪表的量程。
2.滑动变阻器:通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。
3.额定值:所有用电器工作时,其电压和通过的电流不能超过其额定值。
二、解题思路
1.串联电路中,取单个元件的正常电流的电流最小值作为电路最大电流。
2.并联电路中,取单个元件的正常电压的电压最小值作为电路最大电压。
1.测量仪表的安全问题
常用测量仪表有电流表、电压表和电能表。电流表在使用时必须与被测电路或元件相串联,电压表使用时必须和被测元件并联,这是测量仪表安全的首要问题。其次是测量仪表的量程问题,电路中的电流和电压不能超过仪表的量程,否则会烧坏仪表或者损坏仪表,使其不能正常工作,也无法进行测量。
2.额定值问题
额定电压、额定电流和额定功率是电器设备常见的额定值,它表示用电器正常工作时所需的电压和通过的电流。用电器如果实际电压比额定电压高,就会烧坏电器,如果低很多,用电器就不能正常工作,有时还会损坏用电器。
3.安全用电问题
安全用电作为电路安全的一个方面,也是需要了解的问题。安全用电作为学习物理的基本常识和生活实际结合,理解安全用电的基本知识,此类题目一般很好解答,但需要考试注意的是安全用电知识也必须遵循电路的基本理论。
二、考点复习
1.欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
2.公式:
,其中:U为电源电压,I为通过导体的电流R为导体的电阻。
注意:应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性,即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。
3.额定电压:用电器正常工作时所需的电压,叫做额定电压。如果实际电压比额定电压高很多,很可能损坏用电器;如果实际电压比额定电压低很多,用电器就不能正常工作,有时还会损坏用电器。
4额定电流:用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流。
例如,若灯泡标有“3.8V 0.3A”字样,“3.8V”是该小灯泡的额定电压,“0.3A”是该小灯泡的额定电流。一般每个用电器都标有额定电压和额定电流值。对用电器造成损坏的原因往往是电流过大,实际电流大于额定电流时,易损坏用电器,实际电流小于额定电流时,用电器不能正常工作,有时易损坏用电器。
5.触电:触电的起因是人体直接或间接与火线连通。
触电危险的真正原因是有较大的电流通过人体。因为人体是导体,当人体触及带电体时,有电流通过人体,电流对人体的危险性跟电流大小、通电时间长短等因素有关,通过人体的电流为8-10mA,人手就很难摆脱带电体,通过人体的电流达到100mA,只要很短时间,就会使人窒息,心跳停止,即发生触电事故时,电流越大,从触电到死亡的时间越短。
(1)人体触电或引发火灾,都是由于电路中的电流过大造成的,从欧姆定律
来考虑:① 电压越高越危险;② 防止电阻过小(如:湿手不能触摸开关和用电器,避免短路等)。
(2)加在人体上但不会对人体造成危害的电压称为安全电压(≤36V)。我国家庭电路电压为220V,动力电路电压为380V,高压输电线路电压可达105V。
6.家庭电路中电流过大的原因:① 电路发生短路; ② 接入电路中的总功率过大。这两个原因都可以使保险丝熔断。此外,如果保险丝太细(额定电流过小),也容易烧坏。
7.安全用电常识
(1)电压越高越危险:由欧姆定律
可知,人体的电阻R一定,加在人体身上的电压越大,通过人体的电流就越大。电流大到一定程度,人就会发生危险。所以电压越高越危险。
(2)高压触电的两种方式:高压电弧触电、跨步电压触电。
(3)安全用电的原则:不接触低压(小于1000V)带电体,不靠近高压(大于1000V)带电体。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一:测量仪表安全问题
【典例1】(2017•云南)小雅同学在做电学实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了,如图所示,如果此时将开关闭合,则( )。
A.两表都可能被烧坏;
B.两表都不会被烧坏;
C.电流表不会被烧坏;
D.电压表不会被烧坏,电流表可能被烧坏
【考查角度】电路安全、测量仪表的正确使用。
【解析】电流表的电阻很小,相当于一段导线,将电压表和电流表位置接反了,电流表直接接到电源两