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专题19 生活用电
知识点一:家庭电路
一、家庭电路的组成
基本组成 家庭电路主要由两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成
图示
各部分作用及连接 进户线 连接户外供电电路的电线,通常有两根,分别是火线和零线
电能表 电能表安装在进户线之后,总开关之前,用来度量住户某一段时间内所消耗的电能
总开关 安装在电能表之后,用以控制整个电路的通断
保险 装置 安装在总开关后的火线上,起到保护电路的作用;常见的保险装置有保险丝和空气开关两种,当短路中电流过大时,保险丝会熔断,空气开关会自动断开
用电器 利用电能工作的器件,工作时将电能转化为其他形式的能;在家庭电路中,常见的用电器有电灯、电冰箱、洗衣机、空调器等;各用电器并联在电路中
插座 包含双孔插座和三孔插座,主要用于给各用电器供电,要并联在电路中
支路 开关 可以控制各支路的通断,安装时应串联在火线与被控制的用电器之间
闸刀开关及保险丝 生活中常见的玻璃管保险丝 汽车上常见的插片式保险丝
空气开关也叫空气熔断器,只要电路中电流超过额定电流就会自动熔断。
二、火线和零线
1.火线和零线
进户线的两条输电线中,一条叫做火线,另一条叫做零线。火线与零线之间的电压是220V,零线在入户之前已经和大地相连,故零线与大地之间无电压,火线与大地之间有220V的电压。
2.试电笔
作用 辨别火线和零线、检测电气设备外壳是否带电
结构 常见的试电笔有钢笔式和螺丝刀式两种,其结构如下图所示。
工作原理 试电笔氖管中充有稀薄的氖气,两端是两个金属电极。使用试电笔时,人手按住金属笔卡(或金属帽),当笔尖接触到火线时,火线、试电笔、人体与大地之间构成一个回路,有电流通过试电笔氖管,试电笔中的氖管发出红光。
使用方法
错误握法:没有接触金属帽 错误握法:接触了笔尖的金属体
注意事项 在使用试电笔时,千万不能用手接触试电笔的笔尖,以免发生触电事故
三、三线插头和漏电保护器
1.三线插头
在家庭电路中,有些用电器(如洗衣机、电冰箱等)的电源插头有三条线,其中一条火线“标着L字样”、一条零线“标着N字样”,第三条标有“E”,它和用电器金属外壳相连,如图所示。
2.插座
(1)分类:插座一般可分为双孔插座和三孔插座。
(2)作用:连接家用电器,给家用电器供电。
(3)安装方式:并联在家庭电路中。
(4)接线方法(左零右火上接地):
双孔插座(左孔接零线,右孔接火线) 三孔插座(左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线)
(5)三线插头与三孔插座
将三线插头插在三孔插座上,能把用电器的用电部分接入电路,也能把用电器的金属外壳与大地连接起来。这样,当用电器用电器的外壳与电源火线之间的绝缘层损坏而使外壳带电时,三线插头接外壳的插脚通过三孔插座的接地线将电流倒入大地,这样就防止了因外壳带电而触电。
3.漏电保护
(1)漏电保护器的作用
一般在标准住宅内,连接各户的总开关均装有漏电保护器。如果站在地上的人不小心接触到火线时,总开关上的“漏电保护器”就会迅速切断电路,对人身起到保护作用。
(2)漏电保护器的原理
如图所示,正常情况下,通过火线和零线的电流相等,当有人站在地上接触图中C处时会触电,此时通过A处的电流等于通向大地的电流和通过零线的电流之和,即通过火线和零线的电流不等,漏电保护器在这种情况下就会迅速切断电路,起到保护作用。
四、连接家庭电路
1.连接家庭电路应注意的问题
(1)电能表、总开关和保险装置三个组成部分的安装顺序不能颠倒,且保护装置要串联接在火线上;
(2)家庭电路中的插座、用电器等并联在电路中;
(3)用电器与控制用电器的开关串联,且开关要接在火线和用电器之间(开关断开后用电器不带电,可防止触电);
(4)双孔插座,接线规则是“左零右火”;三孔插座,接线规则是“左零右火上接地”;
(5)螺口灯泡的螺旋套接零线,顶端中心金属片接火线(可预防换灯泡时碰到螺旋套触电)。
2.家庭电路故障的检测
方法一 (用试电笔) (1)若氖管发光,表明该处与火线相通,断路出现在零线与该处之间; (2)若电路各处都不能使氖管发光,表明进户线火线某处断路; (3)若电路各处都能使氖管发光,表明进户线零线断路。
方法二 (用校验灯) 如图所示,在火线上串联一个校验灯(白炽灯),断开所有支路开关,检测某一支路时(如L1支路),关闭总开关和该支路开关。 (1)如果L0和L1都比正常发光时暗,则L1支路正常。这是由于L0和L1串联,每盏灯分得的电压均低于220V,所以两灯都不能正常发光。 (2)如果L0正常发光,L1不发光,则L1短路。因为L0正常发光,说明L0两端电压为220V,L1两端电压为0,故L1被短路。 (3)如果两灯泡都不发光,则L1支路发生断路。这是因为两灯是串联的,都不发光,故障只能是电路某处发生断路。
知识点二:家庭电路中电流过大的原因
一、家用电器总功率对家庭电路的影响
知识点一、家用电器总功率对家庭电路的影响
1.家庭电路总功率P与电流I的关系
家庭电路总功率P=P1+P2+…+Pn。家庭电路中的用电器彼此并联,当电路中的电压U=220V不变时,由可知,电路总功率越大,电路中电流I就越大。
2.家用电器总功率P过大的危害
家用电器总功率过大时电路中总电流可能超过安全值,容易引起导线、开关、插座等处于过热状态,会加速绝缘材料老化,甚至引发事故,如火灾。
3.防止家庭电路中因功率过大而导致电流过大的方法
(1)要根据电能表的额定功率配置用电器,原则上用电器总功率不超过电能表的额定功率。如果用电器总功率超过电能表的额定功率,则各种大功率用电器应错开时间,交替使用。
(2)根据各种用电器的工作电流设计线路,选用的导线的负荷能力应与电路中通过的电流大小相适应,对于空调、电暖气、电热水器等功率较大的用电器,采用专线独立供电。
二、短路对家庭电路的影响
1.实验探究:短路及发生短路时的现象
实验探究 如图所示,在电路A、C之间接上保险丝和开关,并使开关断开,在C、D之间接上电线。闭合开关,观察发生的现象。
实验现象 开关闭合时,电路发生短路,保险丝迅速熔断
现象分析 当用导线将C、D两点连接起来时,电路发生短路,根据学过的知识可知,由于导线电阻很小,短路时电路中的电流非常大,会使保险丝快速熔断
总结 家庭电路短路会造成保险丝熔断,也就是说短路是家庭电路中电流过大的原因之一。
2.短路对家庭电路的危害
家庭电路中,一旦发生短路,干路中的电流很大,产生大量的热使保险丝熔断,或使空气开关跳闸。若线路老化或没有安装保险装置,则导线的温度会升高,烧坏绝缘皮,易引起火灾。
3.家庭电路短路的原因
(1)连接电路时,误将火线和零线直接接通;
(2)电线和用电器的绝缘皮破损或老化,导致火线和零线直接接通;
(3)用电器或插座进水等。
三、保险丝的作用
1.保险丝
作用 电流过大时,自动熔断,以保护用电器和人身安全
制作材料 一般为电阻较大、熔点较低的铅锑合金
原理 保险丝的电阻较大而熔点较低,当电路中通过较大电流时,保险丝会产生较多的热量,使温度达到熔点自动熔断,从而切断电路,起到保护电路作用
选用原则 保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作时的电流
熔断原因 (1)电路总功率过大;(2)电路中发生短路
连接方式与安装 保险丝与被保护的电路串联,保险丝安装在总开关之后
注意事项 (1)电路发生故障导致保险丝熔断时,首先应查清导致保险丝熔断的原因,在排除故障后才能恢复供电; (2)若无特别的原因,更换保险丝时要注意替换成相同规格的保险丝; (3)家庭电路中的保险丝不能用铁丝、铜丝代替,因为铁丝、铜丝的熔点高,在电流过大时不易熔断,起不到保护电路的作用。
知识点三:安全用电
一、电压越高越危险
1.影响人体触电伤害的因素
(1)通过人体的电流大小:超过一定大小后,电流越大,对人体的伤害越大。
(2)持续时间:电流通过人体的时间越长,对人体的伤害越大。
不同强度的电流对人体的伤害 通过人体的电流人体的感觉或对人体造成的伤害1mA左右使人产生麻的感觉8~10mA人手很难摆脱带电体超过10mA使人感到剧痛,甚至神经麻痹,呼吸困难达到100mA3s就会使人窒息,心跳停止
2.电压越高越危险
根据欧姆定律可知,通过人体的电流取决于人体的电阻和加在人体两端的电压。通常情况下,在人的皮肤干燥的时候,人体电阻约为104~105Ω;人体的电阻可降到约103Ω。当人体触及带电体使人体成为闭合电路一部分时,就会有电流通过人体。根据可知,若通过人体的电流超过人体所承受的极限,就会造成生命危险。很明显,在人本身电阻一定情况下,电压越高越危险。
3.安全电压
只有不高于36V的电压对人体才是安全的。我国家庭电路的电压是220V,工厂用的动力电压是380V,高压输电线路的电压高达10~500kV,这些都远远超出了安全电压,因此人一旦发生触电,就会有生命危险。
二、常见的触电事故
触电形式 家庭电路触电 单线触电 站在地上的人接触到火线,则电流流入人体,通过人体流入大地,造成触电事故,如果这时脚下踩着绝缘材料,就不会触电
双线触电 人站在绝缘体上,若一只手接触火线,另一只手接触零线,电流将由火线流经人体回到零线,造成触电事故
高压触电 高压电弧触电 高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠近高压带电体到一定距离时,高压的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
跨步电压触电 高压输电线掉落在地上,地面上和电线断头距离不同的各点间存在电压,当人两脚与电线断头的距离不等时,两脚之间存在相当高的电压,这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,造成跨步电压触电
触电事故急救 处理原则 使触电的人迅速和电源脱离,同时注意自身安全
具体做法 一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,使触电者尽快脱离电源;二是尽力抢救;三是发生电气火灾时,务必在切断电源后再灭火
三、安全用电原则
家庭电路电压值远超安全值。为了防止触电,家庭电路都安装了空气开关(或保险丝)、漏电保护器等装置。但是这些保险装置并不是绝对可靠的,也有出现故障和失灵的时候。因此,防止触电事故最重要的是要有安全用电的意识,遵守安全用电的原则。
1.日常生活中的安全用电原则
(1)不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(2)更换灯泡,搬动电器前应断开电源开关;
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层;
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换;
(5)有金属外壳的用电器要有接地线。
2.家庭电路安装中的安全用电原则
(1)保险丝必须安装在火线上;
(2)开关必须安装在火线和用电器之间;
(3)三孔插座要严格按照“左零右火上接地”接线;
(4)带金属外壳的用电器要使用三线插头;
(5)螺口灯泡的螺旋套接零线,顶部金属片接火线;
(6)家庭电路的接地线要良好接地。
四、注意防雷
1.雷电
雷电是自然界所产生的一种大气放电现象,是由带电荷的雷云引起的。各种雷电现象中雷云对大地的放电只占少数,但一旦发生,可能带来严重的危害。
2.防止雷电危害的措施
(1)避雷针:高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很长的金属线与大地相连,可以防雷,叫做避雷针。
(2)避雷线:高压输电线最上面的两条导线是用来防雷的,叫避雷线,又称架空地线,简称地线。避雷线在被保护导线的上方,避免雷电击中输电线路,保护导线正常送电。
建筑物上安装的避雷针 高压输电铁塔最上面安装避雷线
避雷针的避雷原理 当带电的云层接近高大建筑物时,由于静电感应,建筑物带上了雨云层相反的电荷,但是由于有避雷针,建筑物上还未聚集起大量电荷,在避雷针和云层之间就发生了小规模放电,放电电流通过避雷针和接地的导线形成通路,持续不断地将云层中的电荷导入大地,使得建筑物和云层间不会发生强烈的放电,于是建筑物就可以避免雷击。
(3)雷雨天的防雷
雷雨天防雷措施:
①留在室内,关好门窗;
②不在室外使用电器和手机;
③切勿有用或进行水上运动;
④不要站在山顶及空旷场地;
⑤原理高大树木和桅杆等,在空旷场地不易打伞。
考点一.家庭电路的组成与连接
1.(2023 南充)如图为某同学设计的部分家庭电路示意图,其中电器元件连接不正确的是( )
A.带开关的灯泡 B.双孔插座
C.空气开关 D.三孔插座
2.(2023 攀枝花二模)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.二孔插座接法错误,其左端导线应该接在零线上
C.三孔插座接法正确,使用电冰箱时,插头应插在三孔插座上
D.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
3.(2023 武安市模拟)家庭电路中需要安装一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三孔插座连在一起),要求插座能单独使用,开关能控制电灯且符合安全用电原则,从实物正面观察如图所示:几种接线中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4.(2023 河南)图甲为一个带开关的插座,开关闭合时,插孔可以提供工作电压,请在图乙中,将对应的电路连接完整,并符合安全用电原则。
5.(2023 苏州)图中,将家庭电路补充完整(虚框内一处接保险丝“”,另一处用导线连接)。
6.(2023 聊城)如图甲所示是一个带有开关的插座。开关闭合时,插孔提供工作电压;开关断开时,插孔不能提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式,并将其正确接入家庭电路中。
7.(2023 商水县三模)为保证天然气热水器的安全使用,闭合开关S1,排气电机M工作,再闭合开关S2时,燃烧室才可以工作,只闭合开关S2,燃烧室无法工作。请你按照要求将图中电路连接完整。
8.(2023 营口二模)某学校正在进行线路改建,需要在每层楼梯的中间安装两盏“220V 20W”的楼梯灯,上下楼梯口处的开关都能控制这两盏灯,并且两盏灯都能正常发光。下面是连接的部分电路,请你把两盏灯和开关正确接入电路。
9.(2023 姑苏区校级二模)如图为冰箱工作时部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制。根据题意,将图中的电路连接完整,并符合安全用电原则。
考点二.测电笔的使用
10.(2023 菏泽)如图甲为某家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )
A.控制照明灯的开关应接在图中的b处
B.保险丝熔断后,可以临时用一段铜线代替
C.用电器的功率越大,电能表记录的数字一定越大
D.使用验电笔检测的正确方式如图乙所示
考点三.家庭电路的故障分析
11.(2023 郴州)小敏同学按如图的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后,灯泡能正常发光,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。针对该模拟电路,有四位同学发表了以下的观点,你认为正确的是( )
A.小华说:保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B.小龙说:灯泡能正常发光,所以灯泡的连接是安全、合理的
C.小丽说:插座无法正常工作,原因可能是cd间断路
D.小潇说:插座无法正常工作,原因可能是ab间断路
12.(2023 常州)如图所示的家庭电路中,正常发光的灯L突然熄灭,电工用测电笔分别测a、b、c、d四点,发现a、b两点氖管都发光,c、d两点氖管都不发光,若电路只有一处故障,则可能是( )
A.火线上熔丝断了 B.开关S处断路
C.灯泡灯丝断了 D.导线c、d间断路
13.(2023 天元区三模)如图所示为家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱串联
B.闭合开关时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
C.若保险丝烧断,将标有“220V”的灯泡接在保险丝处时正常发光,则说明电路存在短路
D.使用试电笔测试图中A点,氖管不会发光
14.(2023 曲江区校级模拟)如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用试电笔分别测试插座的左、右孔氖管均发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.电热水壶所在电路的 B、D 间断路
B.电热水壶所在电路的 B、D 间短路
C.电路的 C、D 间导线断路
D.灯泡正常发光时,灯泡的两个接线柱都能使测电笔发光
15.(2023 广州二模)如图所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是( )
A.灯L2短路 B.c点左侧的零线断路
C.灯L2所在支路断路 D.c、d两点间断路
考点四.安全用电原则
16.(2023 西宁)有关家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.雷雨天站在大树下避雨
B.发现有人触电应立即切断电源
C.家庭电路中,各用电器之间是串联的
D.造成家庭电路中空气开关“跳闸”的原因一定是发生了短路
17.(2023 青岛)“生命宝贵,安全第一”是同学们应具有的安全意识。下列做法不符合安全用电原则的是( )
A.连接家庭电路时,开关接在火线和用电器之间
B.若家用电器着火,先切断电源,再用灭火器灭火
C.使用试电笔时,手指按住笔尾金属体
D.更换灯泡时,没有断开电源开关
18.(2023 武侯区校级三模)“安全用电,珍爱生命”是每个人应有的意识与责任。下列做法符合安全用电规则的是( )
A.打扫清洁时,可用湿毛巾擦拭家用电器
B.同一插线板可同时使用多个大功率用电器
C.电器起火时,应先用水扑灭再断开电路
D.发现有人触电时,应先断开电源再救人
19.(2023 普宁市模拟)下列关于家庭电路和安全用电的说法中正确的是( )
A.只要不接触带电体就不会发生触电事故
B.只要电压不高于220V,人体就不会发生触电事故
C.洗衣机要用三脚插头以确保洗衣机的金属外壳接地
D.用试电笔接触火线氖管发光时,不会有电流通过人体
20.(2023 晋州市模拟)有一种插线板,当开关断开时,指示灯不亮,插孔无法正常工作;当开关闭合时,如果指示灯损坏,插孔也能正常工作。图中既能满足控制要求,又符合安全用电原则的是 ( )
A. B.
C. D.
一.选择题(共15小题)
1.(2023 天门二模)如图所示的家庭电路中,闭合开关后发现灯泡不亮。用测电笔检测A点发光,B点不发光;用测电笔检测插座的两个孔,发现氖管只有右边孔发光。发生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡灯丝断了
C.进户零线断路 D.进户火线断路
2.(2023 金平区校级三模)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.L2断路 C.ad间断路 D.bc间断路
3.(2023 莱阳市模拟)电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害。家庭电路中总开关上装有漏电保护器和空气开关,若出现如图所示的两种情况,下列说法正确的是( )
A.发生图甲所示的触电事故时,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用
B.发生图甲所示的触电事故时,空气开关会迅速切断电流,对人身起到保护作用
C.发生图乙所示的触电事故时,空气开关不会断开
D.发生图乙所示的触电事故时,漏电保护器不会切断电流,对人身起不到保护作用
4.(2023 海安市模拟)燃气安全检查过程中,技术人员在某住户家中用测电笔测试金属燃气管道,发现:闭合厨房开关S,灯L亮,测电笔氖管发光;断开厨房开关S,灯L熄灭,测电笔氖管不发光,该住户家中,厨房照明电路的导线绝缘皮破损处与管道接触的实际情况是( )
A. B.
C. D.
5.(2023 牟平区校级一模)如图所示的家庭电路中,正常发光的两盏灯突然有一盈熄灭,用试电笔分别插入插座的两孔,氖管均发光,造成这一现象的原因可能是( )
A.不亮的灯断路了
B.cg间的插座短路了
C.ef间的导线断路了
D.一定是gf间的导线断路了
6.(2023 唐河县三模)据统计我国近十年发生的火灾中约30%是由插座引起的,居各种失火原因之首,可见我国家庭用电环境状况并不乐观。关于家庭电路和安全用电知识,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中控制用电器的开关应该与火线相连接
B.空气开关“跳闸”,一定是电路中发生了短路
C.用测电笔辨别零、火线时,手一定不要碰到笔上的任何金属部分
D.多个大功率用电器可以同时插在一个插线板使用
7.(2023 六盘水模拟)运用所学物理知识,结合生活实际,下列做法合理的是( )
A.家庭电路停电,可不用断开开关,直接对电路进行维修
B.放学途中,只要看上去水比较浅,就可以独自下水游泳
C.乘坐客车时,只要客车平稳匀速行驶,为了舒服可以解开安全带
D.发生火灾时,有毒有害气体密度小,用湿毛巾捂住口鼻匍匐逃生
8.(2023 孝义市三模)“创新”小组的同学们在一次综合实践中,进行安全用电知识的抢答比赛,下列说法正确的是( )
A.用湿毛巾擦拭正在发光的台灯
B.空气开关跳闸后,可立即合上
C.绝缘皮老化的导线可以继续使用
D.家用电器金属外壳一定要接地
9.(2023 绥江县二模)如图所示为某家庭部分电路,电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,发现有一根熔丝熔断了。下列分析合理的是( )
A.一定是火线上的熔丝熔断了
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都不发光
C.只断开S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管只有右孔发光
D.只断开S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
10.(2023 中原区校级四模)下列关于家庭电路和安全用电说法正确的是( )
A.家庭电路中,各用电器之间都是并联的
B.有金属外壳的大功率用电器一般使用两孔插座
C.使用测电笔时手指可以不用接触笔尾金属体
D.发现有人触电后,应立即将触电者拉离触电源
11.(2023 天元区校级三模)如图为家庭部分电路示意图,正常发光的电灯突然熄灭,检查保险丝发现完好,再用试电笔先后检测插座的两孔氖管均发光,由此判断电路故障的原因可能是( )
A.进户的零线断路 B.进户的火线断路
C.插座短路 D.电灯的灯丝断路
12.(2023 广东模拟)学习了家庭电路的知识后,小海对如图的电路进行分析,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S1、S2,L1发光,L2不发光
B.闭合开关S1,试电笔测试B点氖管不发光
C.若L2断路,闭合开关S1,则L1不发光
D.若闭合开关S1,空气开关跳闸,则可能是L1断路
13.(2023 平原县二模)如图所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,则该故障可能是( )
A.灯L2短路 B.c点左侧的零线短路
C.L2所在支路断路 D.c、d两点间断路
14.(2023 高新区校级模拟)下列有关安全用电的说法正确的是( )
A.金属外壳的微波炉通过双孔插座接入家庭电路
B.使用测电笔时接触笔尾金属体
C.同一个插座同时使用几个大功率用电器
D.教室总开关跳闸,一定是电路出现了短路
15.(2023 连云港模拟)如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中( )
A.电流表的示数最大为0.6A
B.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C.灯泡消耗的最小功率为0.12W
D.电路消耗的最大电功率为2.7W
二.作图题(共3小题)
16.(2023 高新区校级模拟)如图所示,请添加开关,并根据安全用电原则将电灯和暖风机接入家庭电路。
17.(2023 河源一模)如图所示,请将图中开关和灯泡用笔画线代替导线完成电路,要求在开关控制螺旋灯泡;并安装一个不受开关控制的三孔插座
18.(2023 振安区校级二模)如图所示,是彬彬家将要在墙上安装的一个带有USB接口的三孔插座,其内部简化电路如图乙所示。当闭合开关S时,指示灯发光,插座和USB接口才能正常使用。请你在图中将未完成的电路补充完整。
三.实验探究题(共2小题)
19.(2023 惠州校级一模)现代家庭中家用电器日益增多,安全用电是一个十分突出的问题。家庭电路中“超负荷”时,电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。
(1)如图1所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,电路中还有额定电流为10A的保险丝,保险丝是由电阻率 (“大”、“小”),熔点 低 (“高”、“低”)的铅锑合金制成,家庭电路中“超负荷”时电路中 过大,超过了保险丝的额定值,保险丝熔断切断电路。
(2)如图2是空气开关的原理图,M是电磁铁,N是衔铁,电磁铁是利用了电流的 效应工作,电流越大磁性越 (“强”、“弱”),吸引衔铁的力变 (“大”、“小”),使衔铁转动,闸刀在弹簧S的弹力作用下被拉起,自动切断电路,起到保险作用。
20.(2023 连平县二模)如图甲所示,小明家购买了一台某品牌的落地电风扇。它的控制装置中除了开关、定时器和调速器外,在其内部还安装了保护装置,保护装置的结构如图图乙所示,其原理是当风扇发生倾斜或倾倒时,小球会滚向一侧。使电路断开,对电风扇起到保护作用。
(1)如图乙所示的保护装置相当于电路中的 (选填“开关”“电源”或“用电器”),保护装置中的小球不可选用 (选填以下材料对应的字母)制作。
A.铜 B.铝 C.铁 D.陶瓷
(2)下列关于电风扇的说法中错误的是 。
A.夏天使用电风扇时感觉到凉爽,是由于电风扇工作时降低了室内的温度
B.电风扇使用一段时间后扇叶会吸附灰尘,这主要是由于摩擦起电导致的
C.电风扇和室内同时工作的电视机是并联的
D.电风扇外壳有金属部分,因此使用时应选用三孔插座
(3)小明查了电风扇的说明书,查到电动机的电阻为20Ω,额定电压为220V,额定功率为66W,可知正常工作时电流为 A。将它接到220V的家庭电路后,发现电风扇的扇叶被东西卡住不能转动了。小明认为此时可以把电风扇内的电路看作纯电阻电路,则电风扇消耗
的电能 (选填“全部”或“部分”)转化为内能;小明触摸电风扇的外壳时发现温度很高,此时它的发热功率为 W。若长时间维持此状态,电风扇的电动机很容易被烧坏。
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专题19 生活用电
知识点一:家庭电路
一、家庭电路的组成
基本组成 家庭电路主要由两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成
图示
各部分作用及连接 进户线 连接户外供电电路的电线,通常有两根,分别是火线和零线
电能表 电能表安装在进户线之后,总开关之前,用来度量住户某一段时间内所消耗的电能
总开关 安装在电能表之后,用以控制整个电路的通断
保险 装置 安装在总开关后的火线上,起到保护电路的作用;常见的保险装置有保险丝和空气开关两种,当短路中电流过大时,保险丝会熔断,空气开关会自动断开
用电器 利用电能工作的器件,工作时将电能转化为其他形式的能;在家庭电路中,常见的用电器有电灯、电冰箱、洗衣机、空调器等;各用电器并联在电路中
插座 包含双孔插座和三孔插座,主要用于给各用电器供电,要并联在电路中
支路 开关 可以控制各支路的通断,安装时应串联在火线与被控制的用电器之间
闸刀开关及保险丝 生活中常见的玻璃管保险丝 汽车上常见的插片式保险丝
空气开关也叫空气熔断器,只要电路中电流超过额定电流就会自动熔断。
二、火线和零线
1.火线和零线
进户线的两条输电线中,一条叫做火线,另一条叫做零线。火线与零线之间的电压是220V,零线在入户之前已经和大地相连,故零线与大地之间无电压,火线与大地之间有220V的电压。
2.试电笔
作用 辨别火线和零线、检测电气设备外壳是否带电
结构 常见的试电笔有钢笔式和螺丝刀式两种,其结构如下图所示。
工作原理 试电笔氖管中充有稀薄的氖气,两端是两个金属电极。使用试电笔时,人手按住金属笔卡(或金属帽),当笔尖接触到火线时,火线、试电笔、人体与大地之间构成一个回路,有电流通过试电笔氖管,试电笔中的氖管发出红光。
使用方法
错误握法:没有接触金属帽 错误握法:接触了笔尖的金属体
注意事项 在使用试电笔时,千万不能用手接触试电笔的笔尖,以免发生触电事故
三、三线插头和漏电保护器
1.三线插头
在家庭电路中,有些用电器(如洗衣机、电冰箱等)的电源插头有三条线,其中一条火线“标着L字样”、一条零线“标着N字样”,第三条标有“E”,它和用电器金属外壳相连,如图所示。
2.插座
(1)分类:插座一般可分为双孔插座和三孔插座。
(2)作用:连接家用电器,给家用电器供电。
(3)安装方式:并联在家庭电路中。
(4)接线方法(左零右火上接地):
双孔插座(左孔接零线,右孔接火线) 三孔插座(左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线)
(5)三线插头与三孔插座
将三线插头插在三孔插座上,能把用电器的用电部分接入电路,也能把用电器的金属外壳与大地连接起来。这样,当用电器用电器的外壳与电源火线之间的绝缘层损坏而使外壳带电时,三线插头接外壳的插脚通过三孔插座的接地线将电流倒入大地,这样就防止了因外壳带电而触电。
3.漏电保护
(1)漏电保护器的作用
一般在标准住宅内,连接各户的总开关均装有漏电保护器。如果站在地上的人不小心接触到火线时,总开关上的“漏电保护器”就会迅速切断电路,对人身起到保护作用。
(2)漏电保护器的原理
如图所示,正常情况下,通过火线和零线的电流相等,当有人站在地上接触图中C处时会触电,此时通过A处的电流等于通向大地的电流和通过零线的电流之和,即通过火线和零线的电流不等,漏电保护器在这种情况下就会迅速切断电路,起到保护作用。
四、连接家庭电路
1.连接家庭电路应注意的问题
(1)电能表、总开关和保险装置三个组成部分的安装顺序不能颠倒,且保护装置要串联接在火线上;
(2)家庭电路中的插座、用电器等并联在电路中;
(3)用电器与控制用电器的开关串联,且开关要接在火线和用电器之间(开关断开后用电器不带电,可防止触电);
(4)双孔插座,接线规则是“左零右火”;三孔插座,接线规则是“左零右火上接地”;
(5)螺口灯泡的螺旋套接零线,顶端中心金属片接火线(可预防换灯泡时碰到螺旋套触电)。
2.家庭电路故障的检测
方法一 (用试电笔) (1)若氖管发光,表明该处与火线相通,断路出现在零线与该处之间; (2)若电路各处都不能使氖管发光,表明进户线火线某处断路; (3)若电路各处都能使氖管发光,表明进户线零线断路。
方法二 (用校验灯) 如图所示,在火线上串联一个校验灯(白炽灯),断开所有支路开关,检测某一支路时(如L1支路),关闭总开关和该支路开关。 (1)如果L0和L1都比正常发光时暗,则L1支路正常。这是由于L0和L1串联,每盏灯分得的电压均低于220V,所以两灯都不能正常发光。 (2)如果L0正常发光,L1不发光,则L1短路。因为L0正常发光,说明L0两端电压为220V,L1两端电压为0,故L1被短路。 (3)如果两灯泡都不发光,则L1支路发生断路。这是因为两灯是串联的,都不发光,故障只能是电路某处发生断路。
知识点二:家庭电路中电流过大的原因
一、家用电器总功率对家庭电路的影响
知识点一、家用电器总功率对家庭电路的影响
1.家庭电路总功率P与电流I的关系
家庭电路总功率P=P1+P2+…+Pn。家庭电路中的用电器彼此并联,当电路中的电压U=220V不变时,由可知,电路总功率越大,电路中电流I就越大。
2.家用电器总功率P过大的危害
家用电器总功率过大时电路中总电流可能超过安全值,容易引起导线、开关、插座等处于过热状态,会加速绝缘材料老化,甚至引发事故,如火灾。
3.防止家庭电路中因功率过大而导致电流过大的方法
(1)要根据电能表的额定功率配置用电器,原则上用电器总功率不超过电能表的额定功率。如果用电器总功率超过电能表的额定功率,则各种大功率用电器应错开时间,交替使用。
(2)根据各种用电器的工作电流设计线路,选用的导线的负荷能力应与电路中通过的电流大小相适应,对于空调、电暖气、电热水器等功率较大的用电器,采用专线独立供电。
二、短路对家庭电路的影响
1.实验探究:短路及发生短路时的现象
实验探究 如图所示,在电路A、C之间接上保险丝和开关,并使开关断开,在C、D之间接上电线。闭合开关,观察发生的现象。
实验现象 开关闭合时,电路发生短路,保险丝迅速熔断
现象分析 当用导线将C、D两点连接起来时,电路发生短路,根据学过的知识可知,由于导线电阻很小,短路时电路中的电流非常大,会使保险丝快速熔断
总结 家庭电路短路会造成保险丝熔断,也就是说短路是家庭电路中电流过大的原因之一。
2.短路对家庭电路的危害
家庭电路中,一旦发生短路,干路中的电流很大,产生大量的热使保险丝熔断,或使空气开关跳闸。若线路老化或没有安装保险装置,则导线的温度会升高,烧坏绝缘皮,易引起火灾。
3.家庭电路短路的原因
(1)连接电路时,误将火线和零线直接接通;
(2)电线和用电器的绝缘皮破损或老化,导致火线和零线直接接通;
(3)用电器或插座进水等。
三、保险丝的作用
1.保险丝
作用 电流过大时,自动熔断,以保护用电器和人身安全
制作材料 一般为电阻较大、熔点较低的铅锑合金
原理 保险丝的电阻较大而熔点较低,当电路中通过较大电流时,保险丝会产生较多的热量,使温度达到熔点自动熔断,从而切断电路,起到保护电路作用
选用原则 保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作时的电流
熔断原因 (1)电路总功率过大;(2)电路中发生短路
连接方式与安装 保险丝与被保护的电路串联,保险丝安装在总开关之后
注意事项 (1)电路发生故障导致保险丝熔断时,首先应查清导致保险丝熔断的原因,在排除故障后才能恢复供电; (2)若无特别的原因,更换保险丝时要注意替换成相同规格的保险丝; (3)家庭电路中的保险丝不能用铁丝、铜丝代替,因为铁丝、铜丝的熔点高,在电流过大时不易熔断,起不到保护电路的作用。
知识点三:安全用电
一、电压越高越危险
1.影响人体触电伤害的因素
(1)通过人体的电流大小:超过一定大小后,电流越大,对人体的伤害越大。
(2)持续时间:电流通过人体的时间越长,对人体的伤害越大。
不同强度的电流对人体的伤害 通过人体的电流人体的感觉或对人体造成的伤害1mA左右使人产生麻的感觉8~10mA人手很难摆脱带电体超过10mA使人感到剧痛,甚至神经麻痹,呼吸困难达到100mA3s就会使人窒息,心跳停止
2.电压越高越危险
根据欧姆定律可知,通过人体的电流取决于人体的电阻和加在人体两端的电压。通常情况下,在人的皮肤干燥的时候,人体电阻约为104~105Ω;人体的电阻可降到约103Ω。当人体触及带电体使人体成为闭合电路一部分时,就会有电流通过人体。根据可知,若通过人体的电流超过人体所承受的极限,就会造成生命危险。很明显,在人本身电阻一定情况下,电压越高越危险。
3.安全电压
只有不高于36V的电压对人体才是安全的。我国家庭电路的电压是220V,工厂用的动力电压是380V,高压输电线路的电压高达10~500kV,这些都远远超出了安全电压,因此人一旦发生触电,就会有生命危险。
二、常见的触电事故
触电形式 家庭电路触电 单线触电 站在地上的人接触到火线,则电流流入人体,通过人体流入大地,造成触电事故,如果这时脚下踩着绝缘材料,就不会触电
双线触电 人站在绝缘体上,若一只手接触火线,另一只手接触零线,电流将由火线流经人体回到零线,造成触电事故
高压触电 高压电弧触电 高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠近高压带电体到一定距离时,高压的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
跨步电压触电 高压输电线掉落在地上,地面上和电线断头距离不同的各点间存在电压,当人两脚与电线断头的距离不等时,两脚之间存在相当高的电压,这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,造成跨步电压触电
触电事故急救 处理原则 使触电的人迅速和电源脱离,同时注意自身安全
具体做法 一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,使触电者尽快脱离电源;二是尽力抢救;三是发生电气火灾时,务必在切断电源后再灭火
三、安全用电原则
家庭电路电压值远超安全值。为了防止触电,家庭电路都安装了空气开关(或保险丝)、漏电保护器等装置。但是这些保险装置并不是绝对可靠的,也有出现故障和失灵的时候。因此,防止触电事故最重要的是要有安全用电的意识,遵守安全用电的原则。
1.日常生活中的安全用电原则
(1)不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(2)更换灯泡,搬动电器前应断开电源开关;
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层;
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换;
(5)有金属外壳的用电器要有接地线。
2.家庭电路安装中的安全用电原则
(1)保险丝必须安装在火线上;
(2)开关必须安装在火线和用电器之间;
(3)三孔插座要严格按照“左零右火上接地”接线;
(4)带金属外壳的用电器要使用三线插头;
(5)螺口灯泡的螺旋套接零线,顶部金属片接火线;
(6)家庭电路的接地线要良好接地。
四、注意防雷
1.雷电
雷电是自然界所产生的一种大气放电现象,是由带电荷的雷云引起的。各种雷电现象中雷云对大地的放电只占少数,但一旦发生,可能带来严重的危害。
2.防止雷电危害的措施
(1)避雷针:高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很长的金属线与大地相连,可以防雷,叫做避雷针。
(2)避雷线:高压输电线最上面的两条导线是用来防雷的,叫避雷线,又称架空地线,简称地线。避雷线在被保护导线的上方,避免雷电击中输电线路,保护导线正常送电。
建筑物上安装的避雷针 高压输电铁塔最上面安装避雷线
避雷针的避雷原理 当带电的云层接近高大建筑物时,由于静电感应,建筑物带上了雨云层相反的电荷,但是由于有避雷针,建筑物上还未聚集起大量电荷,在避雷针和云层之间就发生了小规模放电,放电电流通过避雷针和接地的导线形成通路,持续不断地将云层中的电荷导入大地,使得建筑物和云层间不会发生强烈的放电,于是建筑物就可以避免雷击。
(3)雷雨天的防雷
雷雨天防雷措施:
①留在室内,关好门窗;
②不在室外使用电器和手机;
③切勿有用或进行水上运动;
④不要站在山顶及空旷场地;
⑤原理高大树木和桅杆等,在空旷场地不易打伞。
考点一.家庭电路的组成与连接
1.(2023 南充)如图为某同学设计的部分家庭电路示意图,其中电器元件连接不正确的是( )
A.带开关的灯泡 B.双孔插座
C.空气开关 D.三孔插座
【解答】解:A、开关应接在火线上,当开关断开时,能切断火线;若开关接在零线上,开关断开时,灯泡连接着火线,不安全;由图可知,电路中明显的错误是开关接在零线上了、灯泡接在火线上了,即开关和灯泡的连接错误,故A错误;
B、由图知,两孔插座与其他用电器并联,接线是“左零右火”,连接正确,故B正确;
C、空气开关相当于保险丝,应串联在干路中,连接正确,故C正确;
D、三孔插座与其他用电器并联,接线是“左零右火上地线”,连接正确,故D正确。
故选:A。
2.(2023 攀枝花二模)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.二孔插座接法错误,其左端导线应该接在零线上
C.三孔插座接法正确,使用电冰箱时,插头应插在三孔插座上
D.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
【解答】解:A、图中保险盒安装在零线上,这是错误的;保险盒应该接在火线上,一旦电流过大时,保险丝熔断后能断开火线,故A正确;
B、图中两孔插座的左端导线接在地线上,这是错误的,应该接在零线上,故B正确;
C、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,危及人身安全,故C正确;
D、电灯开关安装在零线上,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,不符合安全常识,故D错误。
故选:D。
3.(2023 武安市模拟)家庭电路中需要安装一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三孔插座连在一起),要求插座能单独使用,开关能控制电灯且符合安全用电原则,从实物正面观察如图所示:几种接线中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
A、火线先接开关,再接灯泡,零线直接接灯泡,三孔插座中,上孔接地,左孔接零线,右孔经开关接火线,但插座不能单独使用。此方法错误;
B、灯泡直接接在火线上,开关控制零线,灯泡开关接法不正确,三孔插座火线接法错误。此方法错误;
C、火线先接开关,再接灯泡,零线直接接灯泡,灯泡开关接法正确。三孔插座中,上孔接地,左孔接零线,右孔接火线,插座能单独使用。此方法正确;
D、火线先接开关,再接灯泡,零线直接接灯泡,灯泡开关接法正确。三孔插座中,左孔接地,上孔接零线,右孔接火线,三孔插座地线、零线接法错误。此方法错误。
故选:C。
4.(2023 河南)图甲为一个带开关的插座,开关闭合时,插孔可以提供工作电压,请在图乙中,将对应的电路连接完整,并符合安全用电原则。
【解答】解:三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,为了用电的安全,开关接在右孔与火线之间,如图所示:
5.(2023 苏州)图中,将家庭电路补充完整(虚框内一处接保险丝“”,另一处用导线连接)。
【解答】解:家庭电路中,为了保证安全,开关、保险丝应该安装在火线上,保证断电时切断火线。根据灯泡的右侧开关与火线相连,确定上方的导线是火线,保险丝应该安装在火线上,如图:
6.(2023 聊城)如图甲所示是一个带有开关的插座。开关闭合时,插孔提供工作电压;开关断开时,插孔不能提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式,并将其正确接入家庭电路中。
【解答】解:照明电路的开关必须接在火线上;插座的接法是左零右火;开关与插座串联。
。
7.(2023 商水县三模)为保证天然气热水器的安全使用,闭合开关S1,排气电机M工作,再闭合开关S2时,燃烧室才可以工作,只闭合开关S2,燃烧室无法工作。请你按照要求将图中电路连接完整。
【解答】解:排式燃气热水器使用时,先闭合开关S1,排气电机工作,再闭合开关S2,燃烧室工作,这说明燃烧室和排气电机可以独立工作,是并联的;若只闭合开关S2,燃烧室无法工作,这说明S2在支路中控制燃烧室,开关S1在干路中控制整个电路;如图所示:
8.(2023 营口二模)某学校正在进行线路改建,需要在每层楼梯的中间安装两盏“220V 20W”的楼梯灯,上下楼梯口处的开关都能控制这两盏灯,并且两盏灯都能正常发光。下面是连接的部分电路,请你把两盏灯和开关正确接入电路。
【解答】解:家庭电路的电压为220V;灯泡的额定电压为220V,若使两个灯泡都正常发光,则两个灯泡是并联的;开关控制灯泡时,开关和灯泡是串联的,开关接在灯泡和火线之间。如图所示:
9.(2023 姑苏区校级二模)如图为冰箱工作时部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制。根据题意,将图中的电路连接完整,并符合安全用电原则。
【解答】解:冰箱内照明灯和压缩机可以独立工作,所以是并联的,冰箱内照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制;为了用电的安全,开关应该接在火线与用电器之间;冰箱有金属外壳,其外壳要接地,如图所示:
考点二.测电笔的使用
10.(2023 菏泽)如图甲为某家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )
A.控制照明灯的开关应接在图中的b处
B.保险丝熔断后,可以临时用一段铜线代替
C.用电器的功率越大,电能表记录的数字一定越大
D.使用验电笔检测的正确方式如图乙所示
【解答】解:
A、两孔插座的正确接法是“左零右火”,则图中上面的电线为火线、下面的电线为零线,为了保证用电安全,控制照明灯的开关应接在火线上,所以开关应接在图中的b处,故A正确;
B、保险丝是用熔点低电阻率大的材料制成的,而铜的熔点高电阻率小,不能及时熔断,所以不可以用铜丝代替,故B错误;
C、电能表的转盘转动快慢显示用电器消耗电能的快慢,所以转动的越快,说明用电器功率越大,用电器的使用时间未知,故电能表记录的数字不一定越大,故C错误;
D、使笔尖接触导线,手按住笔尾金属体,观察氖管是否发光,所以图中的电笔使用不正确,故D错误。
故选:A。
考点三.家庭电路的故障分析
11.(2023 郴州)小敏同学按如图的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后,灯泡能正常发光,用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光。针对该模拟电路,有四位同学发表了以下的观点,你认为正确的是( )
A.小华说:保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B.小龙说:灯泡能正常发光,所以灯泡的连接是安全、合理的
C.小丽说:插座无法正常工作,原因可能是cd间断路
D.小潇说:插座无法正常工作,原因可能是ab间断路
【解答】解:
A、保险丝用电阻大、熔点低的材料制成的,这样才能保证在电流过大时及时熔断,对电路起保护作用,故A错误;
B、根据图示可知,开关接在了灯泡与零线之间,当灯泡开关断开时,灯泡与火线接触,这种接法是不安全的,故B错误;
CD、用试电笔检测插座的两孔,氖管均不发光,这说明插座的右孔与火线之间是断开的,所以故障可能是cd间断路;若ab之间断路,则灯泡不会发光,故C正确、D错误。
故选:C。
12.(2023 常州)如图所示的家庭电路中,正常发光的灯L突然熄灭,电工用测电笔分别测a、b、c、d四点,发现a、b两点氖管都发光,c、d两点氖管都不发光,若电路只有一处故障,则可能是( )
A.火线上熔丝断了 B.开关S处断路
C.灯泡灯丝断了 D.导线c、d间断路
【解答】解:用试电笔测试火线上的a点时氖管发光,说明火线正常;测试火线上的b点时氖管发光,说明开关S正常;测试零线上的d点时氖管不发光,说明零线正常;用试电笔测试c点时,氖管不发光,说明c没有与火线相连,可能是灯泡灯丝断了,故C正确。
故选:C。
13.(2023 天元区三模)如图所示为家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A.电冰箱连入三孔插座后,电灯与电冰箱串联
B.闭合开关时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
C.若保险丝烧断,将标有“220V”的灯泡接在保险丝处时正常发光,则说明电路存在短路
D.使用试电笔测试图中A点,氖管不会发光
【解答】解:A、电冰箱接入三孔插座后,电灯与电冰箱互不影响,能独立工作,是并联的,故A错误;
B、若闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯断路;若电灯短路,会造成干路中的电流过大,保险丝会熔断,故B错误;
C、若保险丝烧断,将标有“220V”的电灯接在保险丝处时正常发光,说明电灯之外是通路,有电流通过,即电路存在短路现象,故C正确;
D、A点在火线上,则用试电笔接触A点氖管会发光,故D错误。
故选:C。
14.(2023 曲江区校级模拟)如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用试电笔分别测试插座的左、右孔氖管均发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.电热水壶所在电路的 B、D 间断路
B.电热水壶所在电路的 B、D 间短路
C.电路的 C、D 间导线断路
D.灯泡正常发光时,灯泡的两个接线柱都能使测电笔发光
【解答】解:正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,由于并联电路各支路互不影响,这说明电路存在断路,不是短路,故B错误;
灯泡正常发光时,灯泡的一个接线柱与火线相连,能使测电笔发光,另一个接线柱与零线相连,不能使测电笔发光,故D错误;
用试电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光,说明插座的左右两孔与火线之间是接通的,即D点通过电热壶与火线相连,所以是C、D 间导线断路了,故A错误,C正确;
故选:C。
15.(2023 广州二模)如图所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是( )
A.灯L2短路 B.c点左侧的零线断路
C.灯L2所在支路断路 D.c、d两点间断路
【解答】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;
再闭合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,说明电路存在断路;
用试电笔测a、b、c、d四个接线点,a、b、d三点的氖管发光,说明这三点与火线之间是接通的,则L2没有断路;试电笔只在c点不发光,说明c点与d点之间是断开的,所以故障是c、d两点间断路。
故选:D。
考点四.安全用电原则
16.(2023 西宁)有关家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.雷雨天站在大树下避雨
B.发现有人触电应立即切断电源
C.家庭电路中,各用电器之间是串联的
D.造成家庭电路中空气开关“跳闸”的原因一定是发生了短路
【解答】解:A、打雷下雨时,站在大树下避雨容易发生雷击现象,故A 错误;
B、发现有人触电时,应立即切断电源或用绝缘体将导线挑开,故B正确;
C、家庭电路中,各用电器之间是并联的,工作时互不影响,故C错误;
D、空气开关“跳闸”是因为电路中的电流过大,电流过大的原因是电路发生了短路或电路中用电器的总功率过大,故D错误。
故选:B。
17.(2023 青岛)“生命宝贵,安全第一”是同学们应具有的安全意识。下列做法不符合安全用电原则的是( )
A.连接家庭电路时,开关接在火线和用电器之间
B.若家用电器着火,先切断电源,再用灭火器灭火
C.使用试电笔时,手指按住笔尾金属体
D.更换灯泡时,没有断开电源开关
【解答】解:A、控制家用电器的开关必须接在火线和用电器之间,断开开关,切断火线,防止触电事故,故A符合安全用电原则;
B、若家用电器着火,先切断电源,再用灭火器灭火,故B符合安全用电原则;
C、使用试电笔时,手指按住笔尾金属体,故C符合安全用电原则;
D、更换灯泡时,需断开电源开关,故D不符合安全用电原则。
故选:D。
18.(2023 武侯区校级三模)“安全用电,珍爱生命”是每个人应有的意识与责任。下列做法符合安全用电规则的是( )
A.打扫清洁时,可用湿毛巾擦拭家用电器
B.同一插线板可同时使用多个大功率用电器
C.电器起火时,应先用水扑灭再断开电路
D.发现有人触电时,应先断开电源再救人
【解答】解:A、生活用水是导体,用湿毛巾擦拭家用电器,容易发生触电事故,故A不符合安全用电规则;
B、同一插线板可同时使用多个大功率用电器,会引起电路中电流过大,空气开关就会出现“跳闸”现象;故B不符合安全用电规则;
C、生活用水是导体,发生电火灾时如果直接用水去灭火,会发生触电事故,故C不符合安全用电规则;
D、人体是导体,发现有人触电,若立即用手去拉,会造成施救者也触电,正确的做法是应先切断电源或用绝缘棒将电线挑开,故D符合安全用电规则。
故选:D。
19.(2023 普宁市模拟)下列关于家庭电路和安全用电的说法中正确的是( )
A.只要不接触带电体就不会发生触电事故
B.只要电压不高于220V,人体就不会发生触电事故
C.洗衣机要用三脚插头以确保洗衣机的金属外壳接地
D.用试电笔接触火线氖管发光时,不会有电流通过人体
【解答】解:A、高压带电体只要人靠近就有触电危险,故A错误;
B、只要电压不高于36V,人体就不会发生触电事故,故B错误;
C、洗衣机的金属外壳要用三脚插头与地线相连,防止金属外壳漏电,发生触电事故,故C正确;
D、试电笔接触火线时,加在测电笔和人之间的电压是220V,测电笔和人是串联的,串联的电阻起分担电压的作用,电阻越大,分担的电压越大,测电笔的电阻很大,分担的电压很大,人分担的电压很小电流很小,电压不高于36V,不会对人造成危害,故D错误。
故选:C。
20.(2023 晋州市模拟)有一种插线板,当开关断开时,指示灯不亮,插孔无法正常工作;当开关闭合时,如果指示灯损坏,插孔也能正常工作。图中既能满足控制要求,又符合安全用电原则的是 ( )
A. B.
C. D.
【解答】解:插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;
如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全,故只有D正确。
故选:D。
一.选择题(共15小题)
1.(2023 天门二模)如图所示的家庭电路中,闭合开关后发现灯泡不亮。用测电笔检测A点发光,B点不发光;用测电笔检测插座的两个孔,发现氖管只有右边孔发光。发生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡灯丝断了
C.进户零线断路 D.进户火线断路
【解答】解:用试电笔检测插座的两孔,发现只有插入右孔时氖管才发光,说明右孔连接的是火线,电路连接正常,没有短路故障;
闭合开关后灯泡不亮,说明有断路故障;用试电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管不发光,说明在A、B两点之间出现了断路,可能是灯丝断了,故B正确。
故选:B。
2.(2023 金平区校级三模)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.L2断路 C.ad间断路 D.bc间断路
【解答】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点通过L2 灯与火线相连,L2没有断路,c与零线之间断路,而b与零线是通路,因此故障为bc间发生断路。
故选:D。
3.(2023 莱阳市模拟)电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害。家庭电路中总开关上装有漏电保护器和空气开关,若出现如图所示的两种情况,下列说法正确的是( )
A.发生图甲所示的触电事故时,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用
B.发生图甲所示的触电事故时,空气开关会迅速切断电流,对人身起到保护作用
C.发生图乙所示的触电事故时,空气开关不会断开
D.发生图乙所示的触电事故时,漏电保护器不会切断电流,对人身起不到保护作用
【解答】解:甲图中,人站在绝缘板凳上,双手同时触摸火线、零线,电流不会导向大地,图中电流是从火线经过人体到零线,这种双线触电方式使火线和零线之间的电流始终相等,所以漏电保护器不会工作;此时电路中的电流不会过大,空气开关不会跳闸;
乙图中,若人站在地上,单触摸火线,则电流会通过人体导向大地,属于家庭电路中的单线触电;漏电保护器原理是当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电,电流从大地导走了,从而切断电路,所以乙图中电流会从大地导走,所以漏电保护器工作,此时电路中的电流不会过大,空气开关不会跳闸;综上所述,C正确。
故选:C。
4.(2023 海安市模拟)燃气安全检查过程中,技术人员在某住户家中用测电笔测试金属燃气管道,发现:闭合厨房开关S,灯L亮,测电笔氖管发光;断开厨房开关S,灯L熄灭,测电笔氖管不发光,该住户家中,厨房照明电路的导线绝缘皮破损处与管道接触的实际情况是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:在家庭电路中,为了用电的安全,开关要接在用电器和火线之间,故BD错误;
闭合厨房开关S、灯L亮,测电笔氖管发光;断开厨房开关S、灯L熄灭,测电笔氖管不发光,这说明管道接在了用电器与开关之间,故C正确,A错误。
故选:C。
5.(2023 牟平区校级一模)如图所示的家庭电路中,正常发光的两盏灯突然有一盈熄灭,用试电笔分别插入插座的两孔,氖管均发光,造成这一现象的原因可能是( )
A.不亮的灯断路了
B.cg间的插座短路了
C.ef间的导线断路了
D.一定是gf间的导线断路了
【解答】解:正常发光的两盏灯突然有一盈熄灭,这说明电路中出现了断路现象,由于另一盏灯仍发光,说明左侧电灯有电流通过,abfg是完好;用试电笔分别插入插座的两孔,氖管均发光,这说明插座的两孔与火线之间都是接通的,右孔与零线不相通,则故障是gf之间断路,故D正确。
故选:D。
6.(2023 唐河县三模)据统计我国近十年发生的火灾中约30%是由插座引起的,居各种失火原因之首,可见我国家庭用电环境状况并不乐观。关于家庭电路和安全用电知识,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中控制用电器的开关应该与火线相连接
B.空气开关“跳闸”,一定是电路中发生了短路
C.用测电笔辨别零、火线时,手一定不要碰到笔上的任何金属部分
D.多个大功率用电器可以同时插在一个插线板使用
【解答】解:A、家庭电路中控制用电器的开关应该与火线相连,开关断开时,用电器不带电,这样更安全,故A正确;
BD、空气开关“跳闸”,可能是电路中发生了短路故障,也可能用电器的总功率过大,如多个大功率用电器不可以同时插在一个插线板使用,故B、D错误;
C、用测电笔辨别零、火线时,手要接触笔尾的金属部分,故C错误。
故选:A。
7.(2023 六盘水模拟)运用所学物理知识,结合生活实际,下列做法合理的是( )
A.家庭电路停电,可不用断开开关,直接对电路进行维修
B.放学途中,只要看上去水比较浅,就可以独自下水游泳
C.乘坐客车时,只要客车平稳匀速行驶,为了舒服可以解开安全带
D.发生火灾时,有毒有害气体密度小,用湿毛巾捂住口鼻匍匐逃生
【解答】解:
A、不断开开关,直接对电路进行维修,容易发生触电事故,故A不合理;
B、光在水面发生折射,人看到的河底是虚像,比实际位置浅,若去游泳,容易发生溺水事故,故B不合理;
C、坐在行驶的车上的乘客,必须系安全带,这是为了防止汽车刹车时人由于惯性向前倾倒,故C不合理;
D、发生火灾时,有毒有害气体的温度高、密度小,为了防止人吸入毒气,应用湿毛巾捂住口鼻匍匐逃生,故D合理。
故选:D。
8.(2023 孝义市三模)“创新”小组的同学们在一次综合实践中,进行安全用电知识的抢答比赛,下列说法正确的是( )
A.用湿毛巾擦拭正在发光的台灯
B.空气开关跳闸后,可立即合上
C.绝缘皮老化的导线可以继续使用
D.家用电器金属外壳一定要接地
【解答】解:A、用湿抹布擦带电的用电器时,可能会因湿抹布导电而发生触电事故,故A错误;
B、因为电路有短路或总功率过大的现象,空气开关才跳闸,所以应先检修,检查没有问题后再使空气开关复位,故B错误;
C、绝缘层破损了的导线仍然使用,容易发生触电事故,故C错误;
D、金属外壳的用电器,外壳一定要接地,防止外壳漏电,发生触电事故,故D正确。
故选:D。
9.(2023 绥江县二模)如图所示为某家庭部分电路,电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,发现有一根熔丝熔断了。下列分析合理的是( )
A.一定是火线上的熔丝熔断了
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都不发光
C.只断开S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管只有右孔发光
D.只断开S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
【解答】解:A.在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,在插上洗衣机(开关未闭合)的插头,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线的熔丝断了,故A不合理;
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,只有右孔与火线相连,氖管发光,左孔与火线不相连,氖管不会发光,故B不合理;
C.只断开S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,因为左右两孔都能与火线相连,所以氖管都发光,故C不合理;
D.只断开S1,开关S1的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故D合理;
故选:D。
10.(2023 中原区校级四模)下列关于家庭电路和安全用电说法正确的是( )
A.家庭电路中,各用电器之间都是并联的
B.有金属外壳的大功率用电器一般使用两孔插座
C.使用测电笔时手指可以不用接触笔尾金属体
D.发现有人触电后,应立即将触电者拉离触电源
【解答】解:A、家庭电路中,各用电器之间互不影响,可以独立工作,因此都是并联的,故A正确;
B、有金属外壳的大功率用电器一般使用三孔插座,主要是为了将外壳与地线连接,故B错误;
C、使用测电笔时手指要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故C错误;
D、发现有人触电后,应立即切断电源,不能直接拉触电者,否则容易使施救者也触电,故D错误。
故选:A。
11.(2023 天元区校级三模)如图为家庭部分电路示意图,正常发光的电灯突然熄灭,检查保险丝发现完好,再用试电笔先后检测插座的两孔氖管均发光,由此判断电路故障的原因可能是( )
A.进户的零线断路 B.进户的火线断路
C.插座短路 D.电灯的灯丝断路
【解答】解:保险丝完好说明电路不是短路或总功率过大;
用试电笔先后检测插座的两孔,氖管均发光,说明插座的两孔直接或间接地与火线相连;
试电笔检测插座的右孔时,氖管发光说明和火线接通(如下图蓝线部分);试电笔检测插座的左孔时,氖管发光说明和火线接通(如下图红线部分);
正常发光的电灯突然熄灭,说明是断路,综合分析可知,断路在A点左侧的零线部分,即进户的零线断路,A正确。
故选:A。
12.(2023 广东模拟)学习了家庭电路的知识后,小海对如图的电路进行分析,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S1、S2,L1发光,L2不发光
B.闭合开关S1,试电笔测试B点氖管不发光
C.若L2断路,闭合开关S1,则L1不发光
D.若闭合开关S1,空气开关跳闸,则可能是L1断路
【解答】解:根据电路图知,两个灯泡并联,开关S1控制L1;开关S2控制L2;
A、闭合开关S1、S2,两个支路都是通路,L1发光,L2发光,故A错误;
B、闭合开关S1,试电笔测试B点时,接触的是零线,因而氖管不发光,故B正确;
C、根据并联互不影响,若L2断路,闭合开关S1,则L1发光,故C错误;
D、若闭合开关S1,空气开关跳闸,则可能是L1短路,故D错误。
故选:B。
13.(2023 平原县二模)如图所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,则该故障可能是( )
A.灯L2短路 B.c点左侧的零线短路
C.L2所在支路断路 D.c、d两点间断路
【解答】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;
再闭合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;
用试电笔测a、b、c、d四个接线点,a、b、d三点的氖管发光,说明这三点与火线之间是接通的,则L2没有断路;试电笔只在c点不发光,说明c点与d点之间是断开的,所以故障是c、d两点间断路,故D正确。
故选:D。
14.(2023 高新区校级模拟)下列有关安全用电的说法正确的是( )
A.金属外壳的微波炉通过双孔插座接入家庭电路
B.使用测电笔时接触笔尾金属体
C.同一个插座同时使用几个大功率用电器
D.教室总开关跳闸,一定是电路出现了短路
【解答】解:A、微波炉有金属外壳,为了防止外壳带电引起触电事故,微波炉需要通过三孔插座接入家庭电路,故A错误;
B、使用测电笔时,手指应接触笔尾金属体,接触火线氖管发光时,由电流通过人体,但因为测电笔中有高值电阻起保护作用,所以不会发生触电事故,故B正确;
C、同一个插座同时使用几个大功率用电器,会引起电路中的电流过大,容易引起火灾,故C错误;
D、教室总开关跳闸,可能是电路出现了短路,也可能是用电器的总功率过大,故D错误。
故选:B。
15.(2023 连云港模拟)如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中( )
A.电流表的示数最大为0.6A
B.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C.灯泡消耗的最小功率为0.12W
D.电路消耗的最大电功率为2.7W
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据P=UI可得,灯的额定电流:
IL额0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流(即电流表的最大示数)为Imax=IL额=0.5A,故A错误;
由I可得,灯泡的电阻:
RL5Ω,
电流最大时,电路中的总电阻:
R9Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R滑=R﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω,故B正确;
该电路的最大功率:
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故D错误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的功率最小,
则电路中的最小电流:
Imin0.18A,
灯泡的最小功率:
PLmin=(Imin)2RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W,故C错误。
故选:B。
二.作图题(共3小题)
16.(2023 高新区校级模拟)如图所示,请添加开关,并根据安全用电原则将电灯和暖风机接入家庭电路。
【解答】解:家庭电路中的各个用电器是并联的,开关要接在火线上。所以电灯和暖风机并联接入电路,电灯和暖风机各有一个开关控制,如图所示:
。
17.(2023 河源一模)如图所示,请将图中开关和灯泡用笔画线代替导线完成电路,要求在开关控制螺旋灯泡;并安装一个不受开关控制的三孔插座
【解答】解:(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又更安全。
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,如下图所示:
18.(2023 振安区校级二模)如图所示,是彬彬家将要在墙上安装的一个带有USB接口的三孔插座,其内部简化电路如图乙所示。当闭合开关S时,指示灯发光,插座和USB接口才能正常使用。请你在图中将未完成的电路补充完整。
【解答】解:由题意可知,开关S控制整个电路,所以开关S在干路上;插座、USB接口与小台灯互不影响,所以插座、USB接口与小台灯并联;如下图:
三.实验探究题(共2小题)
19.(2023 惠州校级一模)现代家庭中家用电器日益增多,安全用电是一个十分突出的问题。家庭电路中“超负荷”时,电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。
(1)如图1所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,电路中还有额定电流为10A的保险丝,保险丝是由电阻率 (“大”、“小”),熔点 低 (“高”、“低”)的铅锑合金制成,家庭电路中“超负荷”时电路中 过大,超过了保险丝的额定值,保险丝熔断切断电路。
(2)如图2是空气开关的原理图,M是电磁铁,N是衔铁,电磁铁是利用了电流的 效应工作,电流越大磁性越 (“强”、“弱”),吸引衔铁的力变 (“大”、“小”),使衔铁转动,闸刀在弹簧S的弹力作用下被拉起,自动切断电路,起到保险作用。
【解答】解:(1)如图1所示,用电器R接在电压为220V的电源上时,电路中还有额定电流为10A的保险丝,保险丝是由电阻率大,熔点低的铅锑合金制成,家庭电路中“超负荷”时电路中电流过大,超过了保险丝的额定值,保险丝熔断切断电路。
(2)如图2是空气开关的原理图,M是电磁铁,N是衔铁,电磁铁是利用了电流的磁效应工作,电流越大磁性越强,吸引衔铁的力变大,使衔铁转动,闸刀在弹簧S的弹力作用下被拉起,自动切断电路,起到保险作用。
故答案为:(1)大;低;电流;(2)磁;强;大。
20.(2023 连平县二模)如图甲所示,小明家购买了一台某品牌的落地电风扇。它的控制装置中除了开关、定时器和调速器外,在其内部还安装了保护装置,保护装置的结构如图图乙所示,其原理是当风扇发生倾斜或倾倒时,小球会滚向一侧。使电路断开,对电风扇起到保护作用。
(1)如图乙所示的保护装置相当于电路中的 (选填“开关”“电源”或“用电器”),保护装置中的小球不可选用 (选填以下材料对应的字母)制作。
A.铜 B.铝 C.铁 D.陶瓷
(2)下列关于电风扇的说法中错误的是 。
A.夏天使用电风扇时感觉到凉爽,是由于电风扇工作时降低了室内的温度
B.电风扇使用一段时间后扇叶会吸附灰尘,这主要是由于摩擦起电导致的
C.电风扇和室内同时工作的电视机是并联的
D.电风扇外壳有金属部分,因此使用时应选用三孔插座
(3)小明查了电风扇的说明书,查到电动机的电阻为20Ω,额定电压为220V,额定功率为66W,可知正常工作时电流为 A。将它接到220V的家庭电路后,发现电风扇的扇叶被东西卡住不能转动了。小明认为此时可以把电风扇内的电路看作纯电阻电路,则电风扇消耗
的电能 (选填“全部”或“部分”)转化为内能;小明触摸电风扇的外壳时发现温度很高,此时它的发热功率为 W。若长时间维持此状态,电风扇的电动机很容易被烧坏。
【解答】解:(1)由“当风扇发生倾斜或倾倒时,小球会滚向一侧,使电路断开,起到保护风扇的作用”可知,保护装置相当于一个开关;
该装置中小球起到断开或闭合电路的作用,应该选用导体材料来制作;
铜、铝、铁都是导体,而陶瓷是绝缘体,故小球不可以使用D的材料制作;
(2)A、电风扇吹出的风加快了人体汗水表面的空气流动速度,使汗水的蒸发加快,蒸发过程要吸热,有致冷作用,所以使用电风扇人会感觉凉快,但室内温度不变,故A错误;
B、风扇的扇叶转动时与空气摩擦带电,而带电体具有吸引轻小物体的性质,所以容易吸附灰尘,故B正确;
C、电灯、电风扇、电冰箱、电视机等用电器都应能独立工作,故它们应采用并联的连接方式,故C正确;
D、为了安全使用,电风扇的金属外壳应接地,电风扇的金属外壳和电动机之间必须用绝缘体隔开,故D正确。
故选:A。
(3)正常工作时电流0.3A;
扇片被卡住时,此时可以看做是纯电阻,总功率即为发热功率,电风扇消耗的电能全部转化为内能,
则有:P热=P电2420W。
故答案为:(1)开关:D;(2)A;(3)0.3;全部;2420。
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