一、安全电流和电压
1、触电
触电指人体直接触及电源或高压电经过空气或其他导电介质传递电流通过人体时引起的组织损伤和功能障碍,重者发生心跳和呼吸骤停(伤害事故)。
原因:主要系缺乏安全用电知识,安装和维修电器、电线不按规程操作,电线上挂吊衣物。高温、高湿和出汗使皮肤表面电阻降低,容易引起电损伤。意外事故中电线折断落到人体及雷雨时大树下躲雨或用铁柄伞而被闪电击中,都可引起电损伤。
电击对人体的危害程度,主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短,安全电流为10毫安
2、安全电压
安全电压为不高于36V,持续接触安全电压为24V;潮湿环境下,安全电压应在24V以下甚至12V以下。
我国家庭电路的电压是220V,动力电路的电压为380V,高压输电线路的电压可以达到105V,都远远高于安全电压。
二、触电事故
1、低压触电:通常所讲的“触电”是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。触电一般分为单线触电和双线触电。单线触电是人体直接触摸电源、火线或漏电的用电器等,使人体与大地形成回路。双线触电是人体的两部分(如两只手)分别接触到火线和零线,使人与电网形成回路。
2、高压触电:最常见的是高压电弧触电和跨步电压触电。
(1)高压电弧触电:当人体靠近高压带电体到一定距离时,高压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。
(2)跨步电压触电:高压输电线落在地上,地面上与电线断头距离不同的各点存在电压,当人走近断头时,两脚位于离断头远近不同的位置上,因而两脚之间有了电压,这时电流通过人体,造成跨步电压触电。
3、触电事故的处理具体做法:一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,尽快使触电者脱离电源。二是尽力抢救。三是发生电火灾务必在切断电源后,才能泼水救火。在整个救护过程中,必须随时注意自身保护,防止自己也触电。
三、安全用电常识
对于安全用电必须做到“四不”,即不接触低压带电体,不靠近高压带电体,不弄湿用电器,不损坏绝缘层。
例如,在日常生活中,首先不要私拉乱接,私拉乱接是违反用电制度的,在安装电路上是不符合要求的,是容易出事故的;另外,在日常生活中换灯泡、擦灯泡的时候,应先将电源断开,不要用湿手、湿布擦灯泡,不要站在地上去擦,要站在木凳或桌子上去擦,防止万一开关失灵漏电造成触电事故,要特别注意安全。
要注意以下两个方面:
电压越高越危险。因为电压越高,电流越大。
防止电阻过小,因为电阻越小,电流越大。如用湿手触摸开关和用电器、不该连接的地方错误连接造成短路时电阻过小。
例1、2022年夏天,浙江某地再次发生景观水池漏电导致未成年人伤亡的事故,青少年学生居家生活必须时刻注意安全用电。以下用电做法安全的是( )
A.用湿毛巾擦“亮”着的电灯
B.发现有人触电立即切断电源
C.在家中无测电笔时可用圆珠笔替代
D.在高压线旁放飞无人机
例2、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
例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( )
选项 触点甲 触点乙 触点丙
① 接通 接通 接通
② 断开 接通 断开
③ 断开 断开 接通
④ 接通 断开 断开
A.① B.② C.③ D.④
例4、暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都不停运转,导致电路火灾时有发生,火警电话不断,调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。
根据学过的科学知识回答下列问题。
(1)“超负荷”是指图 (填“①”或“②”)中所示情况。
(2)请你提出一条预防这种火灾发生应采取的措施: 。
例5、现代家庭电器化程度越来越高,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数据。如图所示,用标有“220V,5A”的电器R接在电压为220V的电源上正常工作,电路中还有额定电流为10A的熔丝。则:
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
手与手之间的电阻手 200kΩ 5kΩ
与脚之间的电阻 300kΩ 8.8kΩ
手与塑料鞋底之间的电阻 8000kΩ 10kΩ
(1)一个潮湿的人,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(上表电阻数据适用此人)。
(2)熔丝不会“救”人命的原因是 。
1.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是串联
B.电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地
C.若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关,甲处应装电灯,乙处应装开关
D.断开开关S时,站在地上的人接触A点或B点都不会触电
2.一位“魔术师”在铺有塑料地毯的舞台,上表演不怕电的“魔术”,他将一盏零线普通的白炽灯泡接到两导线头A、B之间,灯泡正常发光;随后将灯泡取下,“魔术师”两手分别抓住两导线头A、B,如图所示,其助手用测电笔分别测试A、B及“魔术师”的皮肤,发现测电笔的氖管都发光。对此表演合理解释是( )
A.如果“魔术师”此时光脚直接站在地上,也不会触电
B.“魔术师"的两手均戴有特制绝缘手套
C.在人、灯交替过程中,助手将零线断开了
D.在人、灯交替过程中,助手将火线断开了
3.“珍爱生命、注意安全”是人们在日常生活中必须具备的意识。关于安全用电,正确的做法是( )
A.发现有人触电时,应立即用手把他拉开
B.家里的断路器跳闸,应立即合上断路器恢复供电
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触金属笔卡
D.为了清洁卫生,应经常用湿抹布擦拭正在工作的台灯
4.下列措施符合安全用电规范的是( )
A.一个插座上同时使用多个大功率
B.使用绝缘皮破损的导线
C.用湿布擦拭工作的台灯
D.电冰箱的金属外壳接地用电器
5.分析下面两幅图片。
(1)图甲中,触电的原因是人体靠近 带电体产生电弧,与大地连通形成通路,造成触电。
(2)图乙中,触电的原因是站在大地上的人体接触火线,通过 使得 和大地连通形成通路,造成触电。
(3)根据图示,可知常见触电的实质是人体直接或间接与 连通,并通过大地或零线形成通路。总结出防止触电的措施是避免接触 或靠近高压线。
6.小柯在家中发现了有多个三孔插座的插线板上却配有两孔插头(如图),他认为使用该插线板存在安全隐患;若该插线板同时接上大功率用电器(大功率用电器工作时电流较大),也存在安全隐患。请你加以分析。
7.小科同学学习了家庭电路的知识后,在生活中更加注意观察家用电器。
(1)如图甲所示,小科做饭时发现电饭锅用的是三脚插头,当插头插人插座时,“E"字插脚的作用是:把电饭锅的 和 线连在一起;
(2)如图乙所示,把开关(只控制灯泡)、灯泡、插座正确连线。
8.如图连接灯泡的导线由于绝缘皮破损,火线和零线直接连通。请回答下列问题:
(1)这种现象叫_______,此时人若触摸到灯的内部_______(填“会”或“不会”)触电。
(2)此时干路的电流________(填“大”或“小”),保险丝________(填“熔断”或“不熔断”)。
9.如图甲,当站在地面上的人接触裸露的火线时,人会触电,说明人体是________(填“导体”或“绝缘体”);如图乙,当我们正确使用测电笔时,虽然有电流通过人体,但却不会触电,此时加在人体的电压________(填“大于”“小于”或“等于”)36伏。
1.有以下几种做法:①用手同时接触一节干电池的两极;②用手去捡掉落在地上的高压线;③站在地上用手碰家里的火线;④站在干燥的木板上用两手同时分别接触家庭电路的火线和零线。其中会发生触电事故的做法是( )
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
2.小明家里的电灯都正常发光,当他把电炉的插头插入插座的瞬间,室内电灯全部熄灭,保险丝熔断,发生这种现象的原因可能是( )
①电炉的功率太大 ②插座处原来有短路 ③电炉的电阻丝断了 ④电炉的插头处有短路
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
3.下列做法,符合安全用电原则的是( )
A.使用测电笔时手接触笔尾金属体
B.家庭电路中控制灯的开关应串联接在灯与零线之间
C.将用电器三脚插头最长脚折断后,插在两孔插座上使用
D.用电器失火时,先用灭火器灭火,等火小后,切断电源
4.电是把双刃剑,它在造福人类的同时也带来了安全隐患。下列关于家庭用电安全,说法正确的是( )
A. 家庭电路电压为220V,远高于人的安全电压,因此人手碰到电线,都会触电
B. 不可用铜丝代替保险丝,不可用手指触碰插座的插孔
C. 使用测电笔时手不要接触笔尾金属体,否则电流经人体流向大地会引起触电
D. 家庭电路中并联的用电器越多,越容易引起电路过载,因此可考虑将用电器串联
5.如图所示,对于图片中所描述的科学现象或过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲:开关闭合后,A 点所在位置的磁场强度最大
B. 图乙:对着话筒讲话,相连的扩音机中会发出声音,利用的是电磁感应原理
C. 图丙:使用试电笔时,用指尖抵住上端的金属帽会发生触电事故
D. 图丁:当电流过大时,保险丝先熔断,所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
6.家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的。如图所示,两只小鸟落在裸露的电线上,开关闭合时, (填“甲”或“乙”)小鸟会触电。
7.洗衣机的使用把人们从手工洗衣这一繁琐的家务中解放了出来。比较下面甲、乙两图中所示的做法,你认为哪一种做法更安全? ,原因是 。
8.星期天小科在家里上网查用电方面的资料。
(1)测电笔可以测试导线是火线还是零线,如图所示,持笔方式正确的是________;
(2)当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时,空气开关立刻“跳闸”,小科分析其原因可能是电热水壶插头内部________。
(3)使用三角插头和三孔插座,目的是将用电器的金属外壳与 ________相连,防止触电。
9.小红同学对于学校每天宣传的安全用电知识产生了兴趣,到底什么情况下会导致人触电发生危险呢?查阅资料可知人体的安全电流在 25mA 以下,下表是人体不同情况下的电阻。
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
编号 电阻 编号 电阻
手与手之间的电阻 ① 200kΩ ④ 5kΩ
手与脚之间的电阻 ② 300kΩ ⑤ 8kΩ
手脚与之间塑胶的电阻 ③ 8000kΩ ⑥ 10kΩ
(1)在家里不小心直接接触到了电源,根据表格可知会出现触电危险的情况是________。(填序号)
(2)某位同学在校科技节上进行表演,让两位同学各戴一只塑胶手套,穿着塑胶鞋,手拉手,用戴着手套的手分别接触火线和零线,流过他们身体的电流比安全电流要________(填大或小)
答案及解析
例1、B
【解析】A. 用湿毛巾擦“亮”着的电灯时,很容易发生触电事故,故A错误;
B.发现有人触电立即切断电源,减小对人体的伤害,故B正确;
C.在家中无测电笔时,绝对不能用圆珠笔代替,一来它不能测试是否有电,而来可能引起触电,故C错误;
D.在高压线旁放飞无人机,二者之间很可能发生高压放电,从而损耗无人机,故D错误。
例2、D
【解析】触电满足的条件:①接触带电体;②形成通路,据此分析判断。
甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线,只与火线接触而没有形成通路,不会触电。
乙站在地上一只手接触到零线,没有接触带电体,不会触电。
丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线,丁站在地面上用手去拉丙,二者既接触带电体又与大地形成通路,则会触电。故D正确,而A、B、C错误。
例3、B
【解析】人体触电事故发生的条件:①接触带电体;②用电流经过人体。根据图片可知,人体接触金属外壳时,只有触电乙闭合,此时外壳才会带电,才能满足触电的第一个条件。触点甲和丙都与大地相连,因此只要有一个触点闭合,电流都会沿着触点流入大地,即此时没有电流通过人体。那么人体触点的情况为:触点甲和丙断开,而触点乙接通。
例4、(1)① (2)避免同时使用多个大功率用电器(或在电路中安装保险丝)
【解析】(1)根据“超负荷”的定义分析解答;
(2)根据这种火灾发生的原因确定防御措施。
【解答】(1)“超负荷”,其实就是用电器的总功率过大,故选①。
(2)为了预防由于总功率过大导致的火灾,应该采取的措施为:避免同时使用多个大功率用电器(或在电路中安装保险丝)。
例5、(1)0.025(2)保险丝不能救人的命,I总=5A+0.025A=5.025A,人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流,因此,保险丝不熔断
【解析】(1)由表中数据得出潮湿时,手与脚之间的电阻R= 8.8kΩ=8800Ω,
U=220V
(2) 保险丝不能救人的命,I总=5A+0.025A=5.025A,人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流,因此,保险丝不熔断。
1.B
【解析】(1)在家庭电路中,所有的用电器都是并联;
(2)三孔插头的作用就是将用电器的金属外壳接地,保护漏电时不会发生触电事故;
(3)为了用电安全,开关一定要接在火线和用电器之间;
(4)触电的条件:与火线或与火线连通的导体接触;电流能够形成通路。
【解答】A.电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是并联而不是串联,故A错误;
B.电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,保护用电安全,故B正确;
C.若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关,甲处应装开关,乙处应装灯泡,故C错误;
D.断开开关S时,站在地上的人接触A点与火线接通,站在地上与大地构成通路,因此会发生触电,故D错误。
2.C
【解析】触电的条件:①接触火线或与火线连通的位置;②形成通路,有电流经过,据此分析判断。
A.地面上铺有塑料地毯,从而使魔术师与大地断开接触,此时他只接触火线,不能形成通路,因此不会触电。但是如果光脚接触地面,那么就会形成通路,发生触电,故A错误;
B.如果魔术师带有绝缘手套,那么人体不会带电,测电笔接触就不会发光,故B错误;
CD.测电笔接触魔术师会发光,说明他肯定与火线连通,而没有发生触电,只能说明此时零线断开,故C正确,D错误。
3.C
【解析】A.发现有人触电时,应立即切断电源,再用手把他拉开,故A错误;
B.家里的断路器跳闸,应立即排查故障,等故障排除后再合上断路器恢复供电,故B错误;
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触金属笔卡,故C正确;
D.用湿抹布擦拭台灯时,应该断开台灯的开关,故D错误。
4.D
【解析】安全用电的原则: 不接触低压带电体, 不靠近高压带电体。根据用电的安全规范进行分析解答。
A.一个插座上同时使用多个大功率,,会使总电流过大,错误。
B.使用绝缘皮破损的导线,不符合安全用电,错误。
C.用湿布擦拭工作的台灯,容易触电,不符合安全用电,错误。
D.电冰箱的金属外壳接地用电器,符合安全用电,正确。
5.(1)高压(2)人体;火线(3)火线;火线
【解析】(1)根据高压电弧触电的定义解答;
(2)触电的发生条件:①接触带电体;②形成通路,有电流经过,据此分析解答。
(3)根据触电的本质和安全用电的原则解答。
【解答】(1)图甲中,触电的原因是人体靠近高压带电体产生电弧,与大地连通形成通路,造成触电。
(2)图乙中,触电原因是站在大地上的人体接触火线,通过人体使得火线和大地连通形成通路,造成触电。
(3)根据图示,可知常见触电的实质是人体直接或间接与火线连通,并通过大地或零线形成通路。总结出防止触电的措施是避免接触火线或靠近高压线。
6.(1)该插线板配的两个插头,缺少接地线,存在安全隐患,危及人的安全;
(2)多个用电器在插线板上的连接方式是并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,同时使用会造成干路电流过大,从而引起电路过载,甚至引发火灾
【解析】(1)三孔插座比两孔插座多一个孔,这个孔与地线相连,可以防止用电器漏电时发生处的事故,据此分析;
(2)在并联电路中,干路电流等于支路电流之和,据此分析接入大功率用电器后总电流的变化即可。
【解答】(1)该插线板配的两个插头,缺少接地线,存在安全隐患,危及人的安全;
(2)多个用电器在插线板上的连接方式是并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,同时使用会造成干路电流过大,从而引起电路过载,甚至引发火灾。
7.(1)外壳;地
(2)解:如图所示
【解析】(1)三孔插座接线时“左零右火中间地”,根据地线的作用解答;
(2)在家庭电路中,用电器都是并联;控制用电器的开关与用电器串联,且接在用电器和火线之间,据此分析解答。
【解答】(1)如图甲所示,小科做饭时发现电饭锅用的是三脚插头,当插头插人插座时,“E"字插脚的作用是:把电饭锅的外壳和地线连在一起;
(2)①从火线上引线,先经过开关,再接灯泡的尾部,最后将灯泡的螺旋套与零线相连即可;
②三孔插座的左孔接零线,右孔接火线,中间的孔接地线,如下图所示:
8.(1)短路;不会(2)大;熔断
【解析】(1)导线绝缘皮破损,相当于火线与零线直接接通,灯泡直接被短路,此时人触摸灯泡内部不会触电; (2)火线与零线短接,闭合回路中的电阻几乎为零,从而导致干路电流过大,为避免发生火灾,保险丝会熔断;
9.导体;小于
【解析】根据图甲,火线、人体和大地间会形成闭合回路,此时,人体会触电,说明人体是导体;使用触电笔时,有电流通过人体,但人不会触电,说明加在人体的电压小于36V;
1.D
【解析】触电的条件:①接触火线或与火线连通的位置;②形成通路,有电流经过,据此分析判断。
【解答】①用手同时接触一节干电池的两极,由于电池电压远远低于36V,所以非常安全,不会触电;
②用手去捡掉落在地上的高压线,即与火线接触,又与大地相连,会发生触电;
③站在地上用手碰家里的火线,即与火线接触,又与大地相连,会发生触电;
④站在干燥的木板上用两手同时分别接触家庭电路的火线和零线,此时会发生触电。
故D正确,而A、B、C错误。
2.B
【解析】家庭电路电流过大的原因:①用电器的总功率过大;②发生短路,根据题目描述分析判断。
①电炉的的功率比较大,接入电炉后可能会造成总功率过大而烧断保险丝,故①符合题意;
②如果插座处原来就有短路,那么不会等到插入电炉后保险丝才熔断,故②不合题意;
③电炉的电阻丝断了,对其它灯泡没有影响,故③不合题意;
④电炉的插头处有短路,插入插座后造成保险丝熔断,故④符合题意。
那么可能原因为①④。
3.A
【解析】A.使用测电笔时手接触笔尾金属体,这样才能形成通路,从而使氖管发光,故A正确;
B.家庭电路中控制灯的开关应串联接在灯与火线之间,故B错误;
C.将用电器三脚插头最长脚折断后,插在两孔插座上使用,这时用电器的外壳就不能与地线相连,就不能保证用电时的安全,故C错误;
D.用电器失火时,先切断电源,再进行灭火,故D错误。
4. B
【解析】A.如果只接触火线,而不能与大地形成通路,那么就没有电流经过人体,不会发生触电,故A错误;
B.铜丝的电阻率大熔点高,不能保护电路,因此不能代替保险丝;手指接触插座的插孔,可能会与火线接触,造成触电,故B正确;
C.使用测电笔时必须接触尾部的金属体,否则它不能正常工作;由于它的内阻很大,因此通过人体的电流很小,不会触电,故C错误;
D.如果用电器串联,那么一个坏了,其它的就不能工作;如果串联,那么用电器两端的电压都小于额定电压,不能正常工作,故D错误。 故选B。
5.B
【解析】A.开关闭合前,通电螺线管没有磁场。开关闭合后,通电螺线管产生磁场,两端磁场最强,而中间A处磁场很弱,故A错误;
B.对着话筒讲话时,线圈振动切割磁感线,因此会在线圈中产生感应电流,因此利用了电磁感应,故B正确;
C.使用测电笔时,尾部的金属体必须与人体接触,由于测电笔的电阻很大,因此通过人体的电流很小,不会发生触电事故,故C错误;
D.保险丝的电阻率大而熔点低,可以在电流过大时熔断自己保护电路,而铜丝电阻率小熔点高,不能替换保险丝,故D错误。 故选B。
6. 火;乙
【解析】(1)触电是指有电流经过人体,必需具备两个条件:接触火线和形成通路,因此家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟火线接触造成的。
(2)根据图片可知,甲小鸟与导线并联,此时导线将其短路,它不会触电;而乙小鸟与灯泡并联,由于灯泡有电阻,此时没有短路发生,因此乙应该会触电。
7.乙;有接地线,更安全
【解析】在图乙中,洗衣机使用三脚插头,除了正常供给电能外,中间的那个插脚与洗衣机的金属外壳相连。当其插入插座后,洗衣机的金属外壳与大地相连,一旦发生漏电,电流会流入大地,从而防止人发生触电。 因此乙的做法更安全,原因是:有接地线,更安全。
8.(1)甲(2)短路(3)大地
【解析】(1)使用测电笔时,它尾部的金属体必须与人体接触,氖管才能发光,因此图中持笔方式正确的是甲; (2)电热水壶本身的功率不是很大,它的插头插入插座时不会造成总电流过大,因此只能是电热水壶插头内部短路造成空气开关“跳闸”;
(3)使用三角插头和三孔插座,目的是将用电器的金属外壳与大地相连,防止触电。
9.(1)④⑤(2)小
【解析】(1)根据公式得到:
手与手之间:①干燥时:;
④潮湿时:;
手与脚之间:②干燥时:;
⑤潮湿时:;
手脚与之间塑胶的电阻:③干燥时:;
⑥潮湿时:;
只有④和⑤中电流大于24mA,因此会出现触电危险的是④⑤。
(2)根据表格可知,一个人手脚与塑胶之间的电阻是8000kΩ,两个人手拉手电阻就是16000kΩ,这时通过人体的电流大约是0.01385mA,肯定比安全电流小很多。
浙教版科学八年级(下册)“冲刺重高”讲义(七)
电的安全使用