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第1章 电与磁
复习课
新课标(ZJ)
知识回顾:
一、磁体与磁场
磁体与磁场
磁体
磁性:磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质
磁极
定义:磁体上磁性最强的部位
相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
磁场
地磁场
地磁南北极:地磁北极在地理 极附近;地磁南极在地理 极附近(如图B1-F-4所示)
应用:指南针
图B1-F-4
北极
南极
磁场
磁场方向:在磁场中某点小磁针静止时,小磁针 所指的方向, (如图B1-F-1所示)
描述——磁感线:在磁场中根据磁场的强, 弱和指向画出的一些带箭头的曲线,曲线上任何一点的切线方向都和放在该点的小磁针 的指向一致,这样的曲线就称为磁感线(如图B1-F-2、B1-F-3所示)
作用:可以形象地描述磁场的 和 。
图B1-F-1
图B1-F-2
图B1-F-3
磁体周围的磁感线方向:从 到 。
基本性质:对放入其中的磁体产生磁力的作用
北极
北极
强弱
方向
北极
南极
考点1:判断物体是否具有磁性
(1)任何磁体都有两个磁极,如果磁体被分割成两段或几段
后,每一段磁体上仍然有N极和S极。
(2)磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极
相互吸引。
(3)如果两物体相互吸引,则可能只有一个物体有磁性;如
果两物体相互排斥,则两物体一定都具有磁性。
例1:为了判断一根铁棒是否具有磁性,小明进行如下四个实验,根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是( )
A B C D
B
例2:磁铁都有两极,小敏想用实验证明断磁铁A、B 端必有磁极。她设计了如图所示四个方案,并进行了实验操作。其中的现象不可能观察到的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.丁和甲
B
考点2:磁化
(1)使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性,这种现象叫做磁化。
(2)磁化的方法是:拿一个磁铁朝一个方向多次摩擦钢针,这样钢针就能被磁化。
注意:磁铁的磁极离开钢针的那一端与磁铁的磁极相反。
例1:如图所示,用条形磁铁N端,在一根钢棒上从左向右沿同一方向摩擦几次,钢棒具有磁性的情况是( )
A.钢棒左端为N极
B.钢棒右端为N极
C.无法确定钢棒某端的极性
D.钢棒无磁性
A
例2:方齐同学利用如图所示装置探究磁化过程,图中容器内装的是一些铁屑,架上所夹的是一根较长的软铁棒。
(1)比较甲、乙两图中的现象可知,当磁极靠近软铁棒时,软铁棒由于被________而显出________。
(2)方齐从图乙中拿开条形磁体,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明铁棒获得的磁性________(填“能”或“不能”)保持。
磁化
磁性
不能
(3)方齐用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁体拿开后,铁屑经过长时间后才掉下来,说明钢保持磁性的能力比较________。
(4)方齐用形状完全相同的铜棒重做上面的实验,发现甲、乙两图实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜________(填“是”或“不是”)铁磁性物质。
强
不是
考点3:磁体的磁性强弱
(1)磁极是指磁体的磁性最强的部位。磁体两端最强,中间最弱。
(2)任何磁体都只有2个磁极,在两个完全相同的磁体的不同磁极上吸着铁钉,两个磁体相互靠近时两铁钉会相互吸引,当两个磁体合在一起时,变成一个大磁体,中间的磁性最弱。
例1:如图所示,在两个完全相同的磁体的不同磁极上吸着铁钉,如果让两个磁体相互靠近并接触,下列说法正确的是( )
A.两铁钉没有相互作用
B.两铁钉相互吸引,最后落下来
C.两铁钉相互排斥,最后落下来
D.无法判断
B
例2:如图所示,在水平地面上的磁体上方,有一个挂在弹簧测力计上的小磁体。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的小磁体下端沿图示水平路线从甲缓慢移到乙。则下列能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
C
考点4:磁场和磁感线
(1)磁体周围存在磁场,磁场是一种看不见,而又摸不着的特殊物质。它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
(2)磁场具有方向性。将一个小磁针放入磁场中任何一点,小磁针北极所指的方向就是该点磁场的方向。磁感线上的箭头表示的方向,即是磁场方向。磁感线的疏与密表示磁场的弱与强。磁体周围的磁感线是从磁体的N极出来,回到S极。
例1:关于如图所示的磁场,下列说法中正确的是( )
A.左端为磁体的N极
B.放置在a点的小磁针静止时北极指向右
C.a处的磁场比b处的磁场弱
D.如果将此磁体在教室中悬吊起来,静止时图示的右端指南
C
例2:一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,则小磁针在磁场出现后( )
A.两极所受的力是平衡力,所以不会发生转动
B.两极所受的力方向相反,所以会持续转动
C.只有N极受力,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右
D.两极所受的力方向相反,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右
D
考点5:地磁场
(1)地球本身就是一个磁体,由地球产生的磁场叫地磁场。地磁场的北极在地球的地理南极附近,地磁场的南极在地球的北极附近。
(2)地球的地理南北极与地磁场南北极的交角称为磁偏角。
例1. 如图是我国早期的指南针-司南,它是把天然 磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的”地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:”司南之杓,投之于地,其柢指南”。”柢”指的是司南长柄,下列说法中正确的是( )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
A
例2:若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,如图所示的四个示意图中,能合理描述这块大磁铁的是( )
B
阶段一:自学成才
阶段二:与电结识
二、电生磁
电流的磁场
实验证明:通电导体周围存在磁场(如图B1-F-5所示)
通电螺线管
磁场分布:与条形磁体磁场的分布相似(如图 B1-F-6所示)
右手螺旋定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极(如图B1-F-7所示),
图B1-F-5
图B1-F-6
图B1-F-7
奥斯特
电流的磁场
优点:电磁铁磁性的有无可以通过 ___________控制,它的磁性强弱可以由____________ 来调节,它的南、北极可以由_____________来控制。
影响其磁性强弱的因素: ___________ 、 _____________
电流通断
电流大小
电流方向
电流大小
线圈匝数
图B1-F-8
电流的磁场
考点6:通电直导线的磁场
(1)通电导线的周围和磁体周围一样也存在磁场,这是电流的磁现象。
(2)电流产生的磁场与电流方向有关,改变电流方向,磁场的方向也随之改变。
(3)直线电流的磁场分布规律:以导线为中心的同心圆,离导线越近,磁场越强。
(4)安培定则:如图所示,用右手握住导线,让
大拇指所指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四
指所指的方向就是直线电流产生的磁场方向。
例1. 当导线中通过如图所示方向的电流时,小磁针的S极将向纸外偏转,若改变电流方向,图中的小磁针转向为( )
A.小磁针N极将向纸外偏转
B.小磁针S极将向纸外偏转
C.小磁针N极指向不变
D.小磁针N极可能向纸内偏转,也可能向纸外偏转
A
例2. “大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。如图所示是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关,原来静止的小磁针转动了。某同学看了实验后想到:小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢?他认为有这几种可能:可能是风吹;可能是小磁针旁磁体的吸引;可能是铁质物体接近小磁针;还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。
(1)该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论,其依据________________________________。
(2)“铁质物体接近小磁针,小磁针会转动”的原因是什么?
。
(3)为了验证是“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动”这一事实,最简单的实验操作是___________________________________________
____________________。
(4)老师在其他实验条件不变的情况下,把小磁针从直导线下方移到了直导线上方,闭合开关后,小磁针将____________________。
力能改变物体的运动状态
铁质物体可以被磁化,成为磁体后与磁针相互作用
断开开关后,观察小磁针是否会转回到
南北方向而静止
向相反方向转动
考点7:通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,改变电流方向,螺线管的磁极也发生变化。
(2)安培定则:如图所示,用右手握住螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极(N极)。
例1. 某同学设计了一种判断电源“+”“-”极的方法:在水平桌面上放一枚小磁针,在小磁针的西面放一个螺线管,如图所示,接通开关后,小磁针的N极向东偏转,则下列判断中正确的是( )
A.电源a端是正极,在电源外部自由电子由b流向a
B.电源b端是正极,在电源外部自由电子由a流向b
C.电源a端是正极,在电源外部自由电子由a流向b
D.电源b端是正极,在电源外部自由电子由b流向a
B
例2. 如图所示,甲、乙为条形磁体,中间是电磁铁,磁体与电磁铁间的实线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )
A.N、S、N、N B.S、N、S、S
C.S、S、N、S D.N、N、S、N
D
考点8:影响电磁铁磁性强弱的因素
(1)电磁铁的磁性强弱与以下因素有关:
①通过线圈的电流大小:线圈匝数相同的情况下,电流越大,电磁铁的磁性越强,电流越小,电磁铁的磁性越弱。
②线圈的匝数:电流大小相同的情况下,匝数越多,电磁铁的磁性越强,匝数越少,电磁铁的磁性越弱。
③有无铁芯:带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多(原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加,就产生了更强的磁场)。
例1. 如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是( )
A.滑片P向右移动,其他条件不变
B.滑片P向左移动,其他条件不变
C.开关S由1扳到2,其他条件不变
D.电源的正、负极对调,其他条件不变
B
例2. 为避免汽车超速行驶带来的危害,某校科技创新小组设计了如图所示的一个装置来自动限制车速。电路中电源电压为6 V,保护电阻R0的阻值是5 Ω,Rx是一个阻值随车速增大而减小的电阻元件(装置中其他电阻不计)。开关S闭合后,螺线管A的上端相当于电磁铁的__________极;当车速增大时,电磁铁的磁性会__________(填“增强”“减弱”或“不变”);如果车速达到130 km/h时,电路中电流恰好为1 A,电磁铁A刚好能吸下衔铁B,使油门C喷油量受到限制而控制车速,此时Rx的阻值是______Ω。
S
增强
1
考点9:电磁铁的应用——电磁继电器
(1)最大优点是可以用低电压来控制高电压,用弱电流来控制强电流。
(2)能表述工作原理及过程:如图是电磁继电器的控制电路,
①当控制电路闭合开关时,电磁铁A产生磁性,吸住铁片B,接通电动机所在的电路,绿灯亮代表电动机在工作。②当低压电源的开关断开时,电磁铁失去了磁性,铁片B在弹簧C的作用下被拉起,使动触点与绿灯触点分离,而与红灯触点接通,电动机停止工作。
例1. 要求设计一个电磁限流器,当电路中电流过大时,它能切断电路,并需手动闭合。兴趣小组设计了两个电磁限流器,示意图如图,其中的C、D为接触点,下列说法中正确的是( )
A
A.甲能满足设计要求,乙不能满足设计要求
B.乙能满足设计要求,甲不能满足设计要求
C.甲和乙都能满足设计要求
D.当电路中电流过大时,弹簧1和弹簧2都变短
例2. 物理学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度B越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场。有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻,如图一所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像。为了研究某磁敏电阻R的性质,小刚设计了如图二所示的电路进行实验,请解答下列问题:
(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为3 V,则此时电流表的示数为_______A。
(2)只闭合S1,通电螺线管的左端为_______极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04 A时,电压表的示数为6 V,由图像可得,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为_______T。
0.03
S
0.3
(3)实验中小刚将电路中电源的正负极对调,发现乙电路中电压表和电流表的示数不变,这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的_______无关。
(4)实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,请你再提供一种改变磁感应强度的方法_________________________________________________。
方向
改变通电螺线管的线圈匝数或改变甲中的电源电压
三、电磁的相互作用
电磁的相互作用
磁场对电流的作用
通电导体在磁场中的受力方向与 和 有关
应用:电动机(原理如图B1-F-9所示)
直流电动机
原理:通电线圈在磁场里 转动(如图B1-F-10所示)
能量转化:电能转化为 能
构造:磁体(定子)、线圈(转子)、 、 等
影响因素:转动方向与 、 有关
图B1-F-9
图B1-F-10
电磁感应
电流方向
磁场方向
受力
机械
换向器
电刷
磁场方向
电流方向
电磁感应
定义: 电路的一部分导体在磁场中做
运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫作电磁感应,产生的电流叫 。
产生的条件
(1) 。
应用:发电机(原理如图B1-F-11、B1-F-12所示)
(2) 。
(3) 。
图B1-F-11
图B1-F-12
闭合
切割磁感线
感应电流
闭合电路
部分导体
做切割磁感线运动
考点10:磁场对通电导体的作用
(1)通电导线在磁场中会受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向有关:当只改变电流方向或只改变磁场方向时,通电导线受到磁场的力的方向也发生改变;同时反转电流方向和磁场方向时,通电导线受到磁场的力的方向不变。
(2)通电导线在磁场中受到力的大小与磁场强弱、电流大小、导线长短有关:当磁场越强、电流流越大、在磁场中的导线长度越长,受到的力越大。
例1. 如图所示是检验磁场对通电导体作用力的
实验装置,当导线AB中有某方向电流通过时,它
受到的磁场力方向向左。
(1)如果仅将磁极对调位置,导线AB受力方向向____。
(2)如果磁极位置不变,仅改变AB中的电流方向,导线AB受力方向向__________。
(3)若同时对调磁极位置和改变电流方向,导线AB的受力方向向__________。
右
右
左
例2. 两根平行放置的长直导线a和b通有大小分别为I和2I、方向相同的电流,a受到的磁场力大小为F,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力为零,则此时b受到的磁场力大小为( )
A.F B.2F
C.3F D.4F
C
考点11:磁场对通电线圈的作用
(1)当通电线圈所在平面与磁感线方向平行时,线圈受到不平衡力的作用,沿顺时针方向转动,ab、cd两导线在磁场中的受力方向相反且不在同一直线上,故会使线圈转动。
(2)当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,线圈ab边和cd边受到的力大小相等、方向相反、在同一直线上,此时线圈受力平衡,这是线圈的平衡位置。
(3)当线圈由于惯性越过平衡位置后,ab、cd导线受到的两个力均阻碍线圈继续转动,使它返回平衡位置。要使线圈能继续按原方向转动,只有线圈在越过平衡位置后改变线圈中的电流方向,使ab、cd两导线受到力的方向同时改变。
例1. 线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线ab所受磁场力的方向( )
A.相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过ab电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都相反了
D.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
B
例2. 如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图,下列说法中不正确的是( )
D
A.三幅图中,导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变
B.乙图中,线圈能够持续往下转动变成丙图所示,是由于惯性
C.通电一段时间后,线圈abcd一定会在乙图所示的位置
D.只要开关始终闭合,线圈abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动,永不停止
考点12:直流电动机
(1)直流电动机是由磁极、线圈、换向器、电刷、定子、转子等部件构成的。
(2)能量转化:电能转化为机械能。
(3)原理:通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
(4)直流电动机中有换向器(由两个铜质半环组成)。换向器的作用是:当线圈因惯性转过平衡位置时,改变线圈内电流方向,从而改变线圈的受力方向,实现电动机的转子持续转动。
(5)磁场越强、电流越大,线圈中的导线受力越大、转速越快;
(6)直流电动机与交流电动机。直线电动机外“外直内交”、有换向器,而交流电动机“外交内交”、无换向器。
例1. 如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是( )
A.工作时将机械能转化为电能
B.它是利用电磁感应原理工作的
C.EF是换向器,作用是改变线圈的转动方向
D.只将磁极对调或电源两极对调,则线圈转动方向会改变
D
例2. (杭州市期末)如图是电动机的结构示意图,两个铜半环E和F跟线圈两端相连,它们彼此绝缘,并随线圈一起顺时针转动,M和N是电刷,它们跟铜半环接触,使电源和线圈组成闭合电路,试回答:
(1)铜制半环F、E的结构名称是 。
(2)电动机工作过程中,线圈外电路中的电流方向 ;
(填改变或不改变)
(3)对调电源正、负极或对调磁极,线圈将 针转动;
(4)若只增大电源电压,则线圈的 将增大,
改变
换向器
逆
转速
考点13:电磁感应现象
(1)产生感应电流的条件:①闭合电路; ②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(2)当只具备条件时②,导体两端有感应电压但导体中没有感应电流。(3)感应电流的方向与磁场方向、切割磁感线的运动方向有关。
(4)感应电流的大小与与磁场强弱、切割磁感线的速度大小及切割磁感线的导体长度有关。
例1. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中,小明做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)如图甲所示,导体ab向右运动,电流计指针不发生偏转,这是因为 ;
开关没有闭合,没有形成通路
(2)图乙所示,导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针
(选填“偏转”或“不偏转”);
(3)图丙所示,导体水平左右运动电流计指针发生偏转,说明电路中有 产生;
不偏转
感应电流
(4)由大量实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是 电路的一部分,且一定要做 运动;
(5)产生感应电流时,导体ab相当于 。(填“用电器”或“电源”)
闭合
切割磁感线
电源
例2. 如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面向内的磁感线,线框从位置A向右匀速移动到位置B的过程中,关于线框内产生感应电流的情况,下列说法中正确的是 ( )
A.无→有→无→有→无
B.无→有→无
C.没有感应电流
D.一直有感应电流
A
考点14:交流发电机
(1)原理:电磁感应。
(2)能量转化:机械能转化为电能。
(3)交流发电机“内交外交”、无换向器,直流发电机“内交外直”、有换向器。
例1. 如图为发电机的工作原理图,则下列说法正确的是( )
A.该发电机属直流发电机
B.发电机工作时是将电能转化为机械能
C.线圈中的电流是由导线切割磁感线产生的
D.线圈在磁场中转动时产生的电流方向不会改变
C
例2. 如图所示为发电机的工作原理图,则下列说法中正确的是( )
A.线圈在磁场中转动时,不一定会产生感应电流
B.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流大小不变
C.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流方向不变
D.发电机的原理和扬声器的原理相同
A
考点15:动圈式话筒的构造、扬声器
(1)动圈式话筒的工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器→产生声音。
(2)原理:电磁感应
(3)场声器的原理:通电导线在磁场中会受到力的作用
例1. 如图是动圈式话筒的构造示意图。当我们对着话筒说话或唱歌时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机,就能通过扬声器听到说话或唱歌的声音,下列说法错误的有( )
A.对着话筒说话时膜片振动,说明声音能传递能量
B.线圈在磁场中振动时,将声音信号转化成电信号
C.从能量转化的角度看,话筒是将机械能转化为电能的装置
D.电动机的工作原理和话筒的工作原理相同
D
例2. 关于如图所示的四个电磁实验,下列描述中正确的是( )
A.甲图实验演示的是发电机原理
B.乙图实验演示的是电流的磁效应
C.丙图实验可探究螺线管磁场与电流大小有关
D.丁图为电动机模型,利用电磁感应的原理制成的
D
四、家庭电路与安全用电
家庭电路组成
进户线
火线:与大地之间电压为 。
零线:与大地之间电压为0 V
(电路简图如图B1-F-13所示)
闸刀开关
作用:接通和切断电源
安装:静触头在上,
不可倒装
插座(并联)
灯泡(并联)
用电器
220 V
图B1-F-13
断路器
作用: 时自动切断电路(如图B1-F-14所示)
保险丝选择方法:使它的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流
图B1-F-14
电流过大
测电笔
火线
金属笔卡
火
零
断路器
对人体安全的电压:一般情况下 。
触电原因:通过人体的电流达到一定值
触电类型
家庭电路触电(低压触电):人体直接或间接与火线接触(如图, B1-F-15所示)
图B1-F-15
高压触电
跨步电压触电
高压电弧触电
安全用电原则: 。
不高于36 V
不接触低压带电体,不靠近高压带电体
考点16:家庭电路的正确连接方式
(1)开关与用电器串联,用电器与用电器并联,插座(可移动用电器)与其它用电器并联。
(2)开关应接在火线上。若接在零线上,开关断开后,灯泡不再与火线相连,在更换灯泡或检修电路时较安全。
(3)接插座时:若为两孔插座,则左孔接零线,右孔接火线(“左零右火”);若为三孔插座,则除了下面两个孔分别接零线、火线外,上面的孔要接地线(“左零右火上地”)。
(4)保险丝接在火线上;在准备接大功率用电器的插座前可装保险丝,且保险丝要接在火线上。
零线
火线
零线
火线
地线
(5)能正确将开关、保险丝、电灯、插座等与电源线连接(如图)。
例1. 某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路,下列说法正确的是( )
A.火线上的保险丝应该改装到零线上
B.甲处应装用电器,乙处应装开关
C.当电路中同时接入作用多个用电器时,通过保险丝的电流增大
D.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
C
例1. 一个如图所示的电路,下列相关说法正确的是( )
A.电路中甲、丁串联
B.电路中丙连接方式不正确
C.闭合开关K1、K2,甲灯、乙灯均亮
D.用测电笔检测丙插座的两孔时,测电笔氖管都会发光
B
考点17:三脚插座、三脚插头
(1)三脚步插座与电源线(火线、零线)和地线相连,而三脚插头与用电器相连:与接地孔对应的插脚与用电器的外壳相连,而与其它两孔对应的插脚与用电器正常工作所需导线相连。
三孔插座
三脚插头
例1. 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.测电笔先后插入插座的左、右插孔,氖管都发光
C.电冰箱的插头插入三孔式插座能使电冰箱的金属外壳接地
D.三脚插座与灯泡的连接方式是串联
C
例2. 如图是一只完好的移动插座,闭合开关S,指示灯发光。再将台灯插入接线板的插座,台灯与指示灯都能发光。下列说法正确的是( )
A.台灯与指示灯串联,并受开关S控制
B.台灯与指示灯并联,开关S在干路上
C.该接线板的连接线内只有火线和零线两根导线
D.该接线板上有5个插孔会使测电笔氖光发光
B
考点18:测电笔
(1)作用:辨别火线与零线。
(2)构造:由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体构成。
(3)作用:辨别火线与零线。
(4)火线与零线间的电压为220V,火线与地线间的电压为
220V,零线与地线间没有电压。
注意:只有当笔尖金属体触碰火线且人体接触测电笔的笔尾金属体时,测电笔内的电阻与人体串联形成通路,通过电流使氖管发光。
例1. 如图所示的家庭电路中,闭合开关后灯泡不亮。用测电笔检测插座的两孔,发现只有插入右孔时氖管才发光。用测电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管不发光。发生这一现象的原因可能是( )
A.灯丝断了
B.灯泡短路
C.开关接触不良
D.插座短路
A
例2. 如图所示,当开关S闭合后,发现电灯L不亮,用测电笔测试c、d两点时,氖管都发光,测试a、b两点时,只有a点氖管发光,则故障可能是( )
A. 火线与零线短路 B.a、d之间某处断路
C. b、c之间某处断路 D.电灯的灯丝断了
C
考点19:家庭电路常见故障的判断分析
(1)断路:用电器内部断路、火线断路、零线断路、线头脱落、接触不良等;
(2)短路:用电器外导线的短路、用电器内部的短路、火线与零线间短路;
(3)漏电:主要是接线不当而造成火线和其他不应该带电的导电直接或间接接触,容易造成触电事故。2
例1. 如图所示的家庭电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220 V40 W”的灯泡L0,当只闭合开关S、S1时,灯泡L0和L1都呈暗红色(比正常发光状态暗得多);当只闭合开关S、S2时,灯泡L0正常发光,L2不发光。由此可以确定( )
A.L1灯头接线处断路 B.L1灯头接线处短路
C.L2灯头接线处断路 D.L2灯头接线处短路
D
例2. 如图所示是某家庭电路,闭合开关,灯不亮,用测电笔接触c点氖管不发光,接触d点氖管发光。若该电路有两处故障,则下列判断正确的是( )
A.ac间断路,bd间断路
B.ac间断路,eb间断路
C.ac间断路,ed间断路
D.eb间断路,cd间短路
B
考点20:安全用电
(1)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(2)人体安全电压:小于等于36V(即不高于36V)。
a.安全电压是一个范围,不是某个电压值。
b.在潮湿情况下,安全电压在24V以下。
(3)触电是由人体通过的电流大于人体能承受的电流或人体两端的电压超过36V,往往是人体接触火线引起的。
(4)触电情况有:
例1. 如图所示,A、B、D三人均直接与家庭照明电路的火线接触,以下关于四人是否会发生触电事故的判断中,正确的是( )
A.A、B、C、D四人都直接或间接跟火线连通,故都会发生触电事B.A、B、D三人因站在干燥的木凳上,所以不会发生触电事故
C.A、B两人只接触火线,不会发生触电事故
D.B、C、D三人因构成电流的通路,所以都会发生触电事故
D
例2. 如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲、乙、丙三个触点(可以接通或断开)。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( )
A.触点甲、乙、丙均接通
B.触点甲、丙断开,触点乙接通
C.触点甲、乙断开,触点丙接通
D.触点甲接通,触点乙、丙断开
B
考点21:与家庭电路有关的电学计算
(1)当人体接触火线触电时,实际是人体处于火线与地线(或零线)间220V的连通电路中,人体与其它用电器是并联关系。
(2)在人体用测电笔接触火线时,测电笔与人体(电阻)串联,两端总电压为220V。
(3)对于家庭电路的任一支路可应用欧姆定律进行计算。
例1. 如图甲为测电笔的结构,如图乙、图丙为测电笔的使用方法,试回答下列问题。
(1)图乙、丙中正确使用测电笔的是图_______,当用它插入插座的左孔时氖管不亮,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的_____孔。
丙
右
(2)测电笔内部有一个大电阻,作用是______________________ __________________________。
(3)若测电笔氖管发光放电时的电流为0.36 mA,人体的安全电压为36 V,则当测电笔的笔尖接触家庭电路的火线时要使人能处于安全状态,此大电阻的阻值至少应为___________Ω。(不计氖管发光时的电阻)
防止通过人体的电流
过大造成触电
5.11×105
例2. 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。
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
手与手之间电阻 200 kΩ 5 kΩ
手与脚之间电阻 300 kΩ 8.8 kΩ
手与塑料鞋底之间电阻 8000 kΩ 10 kΩ
如图所示,电阻R=44Ω的用电器接在电压为220V的电源上时,电路中还有额定电流为10A的熔断丝(俗称保险丝,电阻忽略不计)。则:
(1)用电器接入电路时,通过熔断丝的电流为多少?
(2)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多少(上表电阻数据适用此人)?并分析为什么熔断丝不会断(即熔断丝不能救人命)。
解:(1)I器=U/R器=220V/44 =5A
(2)据信息可知:潮湿时人与脚之间的电阻为8.8k
人体通过的电流:I人=U/R人=220V/8800 =0.025A
干路上通过保险丝的电流:I=I人+I器=5A+0.025A=5.025A<10A
因此熔断丝不会熔断。
再见