知识点五、家庭用电
家庭电路:(1)家庭电路的组成:低压供电线、电能表、总开关、保护装置、用电器、插座、灯座、开关。
(2)进户线:那停电路的进户线有两根。一根是火线,另一根是零线。火线和零线之间的电压为220V,0线与大地之间的电压为0V。
(3)测电笔:①辨别零线和火线②构造:笔尖金属体、电阻、氖管和笔尾金属体③使用方法:用手接触笔尾金属体,用笔尖金属体接触导线或与导线相连通的导体时,如果氖管发光表示接触的是火线,如果氖管不发光则表示接触的零线。
熔断器和断路器:(1)熔断器工作原理:限制家庭电路中电流过大,当电流过大时保险发热自行熔断, 从而切断电路。
(2)熔断器的种类:封闭管式熔断器,俗称保险管。敞开插入式熔断器,俗称保险盒。
(3)保险丝:保险是由电阻率大、熔点低的合金制成。保险丝的选择原则:保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作的电流。
安全电流和电压:一般情况下,36V以下的电压是安全的。但在潮湿环境中,安全电压应在24V甚至12V 以下。
安全用电常识:不接触低压带电体。不靠近高压带电体。
例1.(2021 湖州)以下四幅家庭电路图中,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
(2020 杭州)图甲表示家庭电路的一部分,图乙、图丙表示测电笔握笔方法,下列相关说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪器
B.断路器应该安装在Q处而不是P处
C.测电笔在插座接地孔检测时,氖管会发光
D.使用测电笔,图乙的方法错误而图丙的方法正确
例3.(2020 湖州)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。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
例4.(2021 杭州)电给人类的生活带来了极大的方便,了解用电基本常识对我们每个人都很重要。我国家庭电路的电压是 V;对于人体,一般情况下 V以下的电压才是安全的。安全用电原则是不接触 ,不靠近 。
例5.(2021 绍兴)材料:爷爷家的电饭锅不能做饭了,小敏检查发现:电源插头处有烧焦的痕迹。
奶奶埋怨爷爷:“每次做完饭都让你把插头从插座上拔下来,而你从电饭锅连接口拔出就算完事,插头总在插座上插着,看,烧坏了吧!”
爷爷辩解道:“插头不是在做完饭后烧坏的,从锅上拔出后就没电了!”
奶奶:“没电?没电你摸摸,不电死你才怪!”
.....
思考:爷爷说的“没电”?奶奶认为的“有电”?插头烧热的原因可能是……
结合你所掌握的科学知识,请给爷爷和奶奶一个合理的解释以及安全用电的建议。
1.(2020 衢州)开关是电路的重要元件,既可确保安全用电,又能方便控制电路。学校的STEM课堂上,小科在家庭电路图中设置了五处开关(如图所示)。小江觉得该电路设计不合理,因为有几处开关必须处于常闭状态,所以无需设置,这几处开关是( )
A.1、2 B.1、4 C.2、4 D.3、5
2.(2019 湖州)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S1,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点氖管不发光。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
3.如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,L1灯发光,L2灯不发光。用试电笔分别接触c、d两点,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.L2 短路 B.bc 间断路 C.L2 断路 D.ad 间断路
4.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.测电笔插入插座的左插孔,氖管将发光
C.电饭煲接入三孔插座后电冰箱与电饭煲是串联
D.断开开关S后,赤脚站在地上的人接触a处金属部分一定会触电
5.如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断。某同学用测电笔测试电路中的C、D两点,发现这两处都能使测电笔的氖管发光,再用测电笔测试火线上A点和零线上B点时,氖管在测A点时能发光,在测B点时不发光。那么可以判定故障是电路中的 (选填“AC”、“CD”或“BD”)段 (选填“短路”或“断路”)。
6.五一长假,小明和爸妈一起外出旅游,图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图,图乙是其控制的电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;S2为单独控制电视插座的开关。
(1)请在图乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则。
(2)入住客房插入房卡,打开电视没有反应,开灯也没有反应,服务员用试电笔检测插座两孔均发光,其他房间电路正常,你判断故障原因可能是____ ____。
7.下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据:
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
编号 电阻 编号 电阻
手与手之间 ① 200kΩ ④ 5kΩ
手与脚之间 ② 300kΩ ⑤ 8kΩ
手与塑料鞋底之间 ③ 8000kΩ ⑥ 10kΩ
根据上表回答以下问题:
(1)赤脚情况下,干燥时的电阻大约是潮湿时电阻的________倍;
(2)若人的安全电流在25mA以下,当人在家庭电路中触电,以上哪几项是十分危险的?________(填编号);
(3)曾有自称是具有特异功能的“大师”,他让十多个人手拉着手,站在木地板上,两端的人分别裸手握住连接火线和零线的金属丝进行特异功能表演。表演开始时,“大师”对队伍“发功”,后接通电源,竟然发现队伍中的人全部安然无恙。于是“大师”宣布说是特异功能作用的结果。实际上,每人两手间的平均电压________(选填“大于”、“等于”或“小于”)一般情况下人体的安全电压值。由计算可知,上述表演________(选填“能”或“不能”)证明这位“大师”有特异功能。
1.下列关于家庭电路及安全用电的说法正确的是( )
A.只要人体接触火线都会发生触电事故
B.低于36伏的电压对人体一定是安全的
C.测电笔可用于检测物体带正电还是带负电
D.使用三脚插头是为防止触电而采取的安全措施
2.下列有关家庭电路的说法正确的是( )
A.家庭电路中的插座应与用电器串联
B.家庭电路的电压对于人体是安全的
C.测电笔可以辨别零线与地线
D.电能表用来测量用户消耗的电能
3.(2021 台州)电给人类的生活带来了极大的方便,然而使用不当时,也会给人们带来危害。下列符合安全用电原则的是( )
A.超负荷使用插座
B.用湿手触摸开关
C.将插头的接地插脚掰弯使用
D.放风筝时远离高压设备
4.如图家庭电路中,闭合S1、S2、S3,三盏灯正常发光。一段时间后,L2、L3突然熄灭,经检查保险丝完好,在插座没有插入任何用电器的情况下,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BD之间断开
C.零线CD之间断开 D.零线BC之间断开
5.为了防止发生触电事故,我们必须遵守安全用电原则。为了更换一个灯泡,下列操作流程符合安全用电原则的是( )
A.更换灯泡→切断电源→通电测试
B.切断电源→通电测试→更换灯泡
C.通电测试→更换灯泡→切断电源
D.切断电源→更换灯泡→通电测试
6.检查照明电路故障时常先断开所有开关,然后在断开的熔丝两端并联一个普通的白炽灯,如图所示。检查时,先闭合总开关S,然后 (填“逐个”或“同时”)闭合各用电器的开关,根据校验灯的发光情况判断电路的故障。如闭合开关S、S1,此时校验灯L与灯泡L1 (填“串联”或“并联”)的,若校验灯正常发光,说明被检查的电路 (填“正常”、“断路”或“短路”)。
7.用电热壶烧开水既方便又卫生,因此被广泛使用,某电热壶的结构如图甲所示。当电热壶接入家庭电路正常工作时,图中的a端应与 相连,c端应与 相连(以上均选填“地线”“零线”或“火线”)。用测电笔检测b端时,测电笔的氖管 (选填“会”或“不会”)发光。图乙、丙中所示的两种测电笔握法,正确的是 。
8. (1)如图,小金发现开关闭合后,灯L不亮。小明手头没有测电笔,他利用所学的知识,将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器两端作为检验灯(如乙图),发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是________。具体哪个位置出问题了呢?小明又找来测电笔,用测电笔测试 A、B、C、D 四处时,发现只有 B 处氖管不发光,其他三处氖管发光,则故障具体情况为________。
(2)检修正常后,闭合开关,电灯发光,此时拿测电笔测试 C 点,测电笔使用方法正确,该人体电阻约为 3600 欧,测电笔的氖管________(填“会”或“不会” )发光;此时通过该人体的电流是________安。
(3)图甲中,小金想加装一个插座,他将电灯的开关断开,从开关内两个触点引出两根电线接在一个插座上,然后将录音机的插头插入插座,此时录音机________电流通过(填“有”或“没有”),________正常工作(填“能”或“不能”)。
参考答案
例1.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。
例2.解:
A、电能表不是测量电功率而是测量用电器消耗电能的仪表,故A错误;
B、为了用电的安全,断路器应该接在火线上,即接在P处,当断路器断开电路时,后面的用电器和插座是不带电的,故B错误;
C、测电笔在插座接地孔检测时,地线不带电,所以氖管不会发光,故C错误;
D、使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,故丙的方法正确,故D正确。
故选:D。
例3.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D正确。
故选:D。
例4.解:(1)我国家庭电路的电压是220V;
(2)人体的安全电压是不高于36V,所以一般情况下36V以下的电压对人体是安全的;
(3)安全用电的原则,不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
故答案为:220;36;低压带电体;高压带电体。
例5.解:爷爷和奶奶的说法都正确,只是角度不同,爷爷说的“没电”是指插头处电路断开,没有构成回路,所以没有电流;
奶奶认为的“有电”是指有电压,当用手指触摸插头,可能导致火线——人体——大地构成回路,从而触电。
插座烧焦可能是插头处短路、线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起的。
安全用电建议:①将插头插入插座时,手不要接触金属插脚;②防止绝缘层老化或破损;③不要用潮湿的手触摸电器、插座和普通开关;④用电器使用后要及时拔下插头;⑤定期检查用电器和线路等。
1.解:在家庭电路中,电路的总开关应该接在干路中,在电能表之后,故1合理;
三孔插座中,中间的孔接地,不要开关控制,故2是不合理的;
三孔插座的右孔接的是火线,开关3控制的是火线,故3合理;
控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间,不能接在零线与灯泡之间,故4不合理,5合理。
综上所述,无需设置的是2、4。
故选:C。
2.解:闭合S1,灯L1亮,电路中有电流,说明电路为通路,从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路,故D错误;
断开S1,闭合S2,灯L2不亮,灯L2不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路,
若灯L2短路时,电路的电流会很大,将保险丝烧断,灯泡L1也不会发光,a、b两个接线点上,试电笔的氖管都不会发光,故A错误;
若灯L2所在支路开路,d点氖管不发光,故B错误;
若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,电路中没有电流,灯泡不会发光,但d点会通过灯泡L2与火线间接相连,试电笔的氖管会发光,故C正确。
故选:C。
3.解:闭合开关S1、S2,L1 灯发光,L2 灯不发光,并且用试电笔分别接触c、d 两点,氖管都发光,说明L1 灯的线路正常,而c点与火线相连,因此故障为bc间发生断路时,c点通过L2 灯与火线相连。
故选:B。
4.解:由图知,开关接在导线A上,所以A是火线,B是零线,
A、火线和零线间的电压为220V,零线和大地之间的电压为0,导线B与大地之间的电压为0,故A错误;
B、插座的左孔接零线,右孔接火线,所以测电笔插入插座的左氖管不发光,插入插座的右插孔氖管发光,故B错误;
C、由图可知,电饭煲接入三孔插座后与电冰箱是并列连接的,且电饭煲与电冰箱工作时互不影响,所以电饭煲接入三孔插座后与电冰箱是并联的,故C错误;
D、由图可知,开关S断开时,虽然灯泡不发光,但火线没有被切断,所以人接触a点会触电,故D正确。
故选:D。
5.解:如果电路发生短路,则电路中电流过大会把保险丝烧断,而题目中保险丝没有问题,所以没有出现短路问题;
如果A、C处有断路,则用氖管测D点时不会发光;
由以上分析可知,A至D处都没有问题,当用测电笔测B时不发光,说明零线是正常的。
那么只有BD段某处断路,会造成题干的现象。
故答案为:BD;断路。
6.
(1)(2)进户线的零线断了
7.(1)40(2)④⑤(3)小于;不能
1.解:A、人体接触火线时不一定就触电,比如人站在干燥的木凳上单手接触火线时,电流不能在人体形成回路,不会触电,故A错误;
B、不高于36V的电压对人体是安全的,但在环境潮湿、人体表面潮湿等情况下也有可能带来危险,故B错误;
C、测电笔的作用是检验家庭电路中的火线和零线,不是测试物体带正电或负电。故C错误;
D、三脚插头的用电器使用三孔插座时,金属外壳接入大地,避免发生触电事故;故D正确。
故选:D。
2.解:
A、家庭电路中用电器与用电器、用电器与插座、插座与插座之间都是并联连接的,故A错误;
B、对人体的安全电压是不高于36V,家庭电路的电压是220V,所以家庭电路的电压对于人体是不安全的;故B错误;
C、零线、地线和大地间的电压都是0V,用测电笔分别接触零线与地线时,氖管都不发光,所以测电笔不能辨别零线与地线,但测电笔可以辨别火线和零线,故C错误;
D、电能表用来测量用户在一定时间内消耗的电能,并且根据电能的多少来收取电费,故D正确。
故选:D。
3.解:A、使用插座时接入用电器过多,用电器是并联的,会使插座中电流过大,易发生火灾。故A不符合安全用电的原则;
B、生活用水是导体,用湿手触摸开关,容易发生触电事故。故B不符合安全用电的原则;
C、金属外壳的用电器的外壳一定要接地,避免用电器漏电时发生触电事故,所以将插头的接地插脚掰弯使用的作法是错误的。故C不符合安全用电的原则;
D、在高压线附近放风筝,一旦风筝线与高压线缠绕在一起,放风筝的人就可能触电,所以放风筝时要远离高压设备。故D符合安全用电的原则。
故选:D。
4.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L2、L3熄灭,灯L1发光,说明在L2、L3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,氖管不会发光,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L2与火线接通使氖管发光(如下图所示,注意3个开关都闭合),此时L2、L3均不发光,故BC错误,D正确。
故选:D。
5.解:更换灯泡之前必须断开总开关,切断电源,更换灯泡,最后通电测试灯泡是否发光,故D正确,ABC错误。
故选:D。
6.解:“校验灯”若正常发光,说明得到了220V的电压,电路中有短路情况;
若发光暗红,校验灯得到了不足220V的电压,说明支路是通路;
若不发光,说明该支路开路了。
如闭合开关S、S1,此时校验灯L与灯泡L1串联,若校验灯正常发光,说明被检查的电路短路。
故答案为:逐个;串联;短路。
7.火线;地线;不会;丙
8. (1)断路;BC间断路(2)不会;0(3)有;不能
【备考2022】浙教版科学中考第一轮复习--第22讲
家庭电路