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第7节 电的安全使用
考点一、触电事故
安全电压:人体是导体,不同人体的电阻是不同的,所以不同的人产生触电感觉的电压是不同的。一般情况下,36伏以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中,安全电压应在24伏甚至12伏以下。
触电形式:常见的触电形式有低压触电和高压触电两种。
(1)低压触电(家庭电路触电)
我国家庭电路的电压是220伏,动力电路的电压是380伏。它们虽然是低压电,但是已远远超过了安全电压。家庭电路中的触电事故,大多数是人体直接或间接接触火线,有过大电流通过人体造成的。有单线触电和双线触电两种类型。
①单线触电:站在地上的人触到火线,则有电流由火线进入人体,流到大地,这时火线、人体、大地和供电设备形成闭合回路,造成触电事故。如图甲所示。
②双线触电:站在绝缘体上的人若同时触及火线和零线,电流将由火线流人人体,再流回零线而形成回路,造成触电事故。如图乙所示。
(2)高压触电
高压触电有两种形式:一类是高压电弧触电,当人体靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体和人体之间会发生放电现象,这时有电流通过人体,造成高压电弧触电(如图左)。另一类是跨步电压触电,高压输电线落在地面上,地面上与电线断头距离不同的各点间存在着电压,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(跨步电压),这时有电流通过人体,造成跨步电压触电(如图右)。因此,为了安全,不要靠近高压带电体。
典例1:(2023·乐清模拟)安全用电幸福万家!下列情况(请勿模仿)不会发生触电事故的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】触电的条件:①与火线接触;②有电流经过人体,据此分析判断。
【解答】单手接触火线,人站在地面上,电流从火线经过人体流入大地,会发生触电,故A不合题意;
单手接触火线,站在木凳上,此时无法构成通路形成电流,不会发生触电,故B符合题意;
一手接触火线,一手接触零线,电流从火线、人体流入零线,会发生触电,故C、D不合题意。
变式1:(2023八下·浙江期中)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
①我国电网提供的交流电频率为50Hz。②空气开关跳闸一定是发生了短路。③当发现有人触电时,要迅速用手把他拉离带电体。④人站在地上一只手触摸火线,另一只手即使不触摸零线也会触电。⑤人只有接触高压带电体才会触电。⑥家庭电路中的保险丝熔断时,不可换用不易熔断的铜丝。
A.②③⑤ B.①③④ C.①④⑥ D.③⑤⑥
【答案】C
【解析】根据对家庭电路和安全用电的常识判断即可。
【解答】①我国电网提供的交流电频率为50Hz,故①正确;
②空气开关跳闸可能发生了短路,可能用电器的总功率过大,故②错误;
③当发现有人触电时,先切断电源,再把他拉离带电体,故③错误;
④人站在地上一只手触摸火线,另一只手接触墙壁或其它导体,也会发生触电,故④正确;
⑤人体接触大于36V的电压时就可能发生触电,故⑤错误;
⑥家庭电路中的保险丝熔断时,不可换用不易熔断的铜丝,保险丝太粗会失去对电路的保护作用,故⑥正确。则正确的是①④⑥。
变式2:如图所示,两只小鸟停在裸露的电线上,回答下列问题:
(1)为什么右边的小鸟会触电?
(2)为什么左边的小鸟站在电线上不危险?
【答案】(1)答:右边小鸟的两脚分别接触了电灯的两端(并联),有一定的电压,有电流流过小鸟身上,会触电。
(2)答:左边小鸟的两脚在同一根电线上,两点之间没有电压,没有电流流过,不会触电。
【解析】导体触电的原因是有电压加在导体并且电流流过导体。
(1)右边小鸟的两脚分别接触了灯泡的两端,相当于与灯泡并联,有一定的电压加在小鸟身上,同时有电流从小鸟身上流过,使其触电;
(2)左边小鸟两脚在同一根电线上,两点之间没有电压,没有电流从小鸟身上流过,小鸟不会触电;
变式3:随着家庭电气化程度越来越高,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的数据。如图所示,用电器R(阻值为44欧),电路中还有熔断电流为8A的保险丝。则:
测量项目 手和手之间电阻 手与脚之间电阻 手与塑料鞋底之间电阻
完全干燥时 200千欧 300千欧 8000千欧
出汗或潮湿时 1千欧 1千欧 10千欧
(1)一个全身潮湿的人,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,通过计算分析此时保险丝是否熔断 。
(2)当发现有人触电时,应该第一时间 ,在触电者未脱离电源前,严禁直接用手去触及伤员。
(3)为用电安全,有的电热水器安装了防电墙。防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后,发生异常情况时,人体承受的电压约10V,如图所示,这就保证了人体安全。若人体的最大电组约为20兆欧,求防电墙的电阻大约是多少?【答案】(1)0.22;没有熔断
(2)切断电源或用干燥竿子将火线与人分离
(3)解:人体与防电墙串联,通过它们的电流相等,则
R墙=420MΩ
【解析】(1)根据表格确定此时人的电阻,然后根据计算出通过人体的电流,最后与保险丝的熔断电流进行比较即可。
(2)根据人体触电后的营救方法解答;
(3)根据图片可知,防电墙和人体串联,则通过二者的电流相等,以此为等量条件,根据列出方程式,从而计算出防电墙的电阻即可。
【解答】(1)根据表格可知,当人全身潮湿,赤脚站在地面上时,电阻为1000Ω,
此时通过人体的电流为:;
因为0.22A<8A,
所以保险丝不会熔断。
(2)当发现有人触电时,应该第一时间切断电源或用干燥竿子将火线与人分离,在触电者未脱离电源前,严禁直接用手去触及伤员。
考点二、安全用电常识
(一)安全用电原则:不接触低压带电体(安全电压的带电体除外),不靠近高压带电体。
(二)安全用电注意事项
(1)将插头插入插座时,手不要接触金属插脚。 (2)不要用湿的手触摸电器、插座和开关。
(3)防止电线的绝缘层老化或破损。 (4)不要在高压线旁钓鱼或放风筝。
(5)不要使插座超负荷。 (6)避免在浴室中使用电器。
(7)导线旁不要放发热物体。 (8)不要在电线上晾衣服。
(9)不要同时使用大量大功率用电器。
(三)触电的急救措施
(1)首先要切断电源(断开总开关),在无法切断电源的情况下,用绝缘的干木棍、竹竿等将电线挑开,使人体与带电体分离。如果贸然用手直接去拉触电者,不但不能救人,反而也会使自己触电。
(2)将人体与带电体分开后,进行现场抢救或拨打求救电话。
(3)如果用电时引发火灾,要先切断电源,绝不能向带电体泼水灭火。
典例1:(2022八下·长兴月考)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。
(1)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。
(2)下列符合安全用电原则的是( )
A.测电笔使用时手接触笔尖金属体
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
【答案】(1)220;36 (2)D
【解析】(1)根据有关电压的知识解答;(2)根据安全用电的原则判断。
【解答】(1)我国家庭电路的电压220V;对于人体,一般情况下:36V以下的电压才是安全的。
(2)A.测电笔使用时手接触笔尾的金属体,故A错误;
B.用湿手触摸开关,可以引起触电事故,故B错误;
C.将插头的接地插脚掰弯使用,会使插头失去接地,从而不能防止漏电造成触电事故,故C错误;
D.放风筝时远离高压设备,可以防止高压触电事故的发生,故D正确。
变式1:(2022·南湖模拟)掌握安全用电知识对我们每个人都很重要。下列操作或做法不符合安全用电要求的是( )
A.连接电路时总是先断开开关 B.用铜丝或铁丝代替保险丝
C.发现有人触电时立即切断电源 D.家庭电路中开关连接在火线上
【答案】B
【解析】根据家庭电路安全用电的注意事项分析判断。
【解答】保险丝的功能就是在电流过大的时候,保险丝产生的热能变大,把自身熔化,从而断掉电路,保障安全。若换成铜丝或者铁丝,其电阻十分小,熔点也高,家庭电路电流过大时不能起到切断电路的作用,因此用铜丝或者铁丝代替保险丝是十分危险的。
变式2:(2023八下·杭州期末)”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.灯头、插座、开关等的带电部分可以外露
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触笔尾金属体
D.家里的断路器跳闸,一定是断路器坏了,所以必须更换断路器
【答案】C
【解析】
①发生触电事故时,强大的电流通过人体可能使心跳、呼吸停止。因此,如果发生了触电事故,要立即切断电源,必要时,对触电者进行人工呼吸,同时尽快通知医务人员进行抢救。
②断路器上标有额定电流,当流过断路器的电流超过额定电流时,断路器会自动断开,切断电路,从而起到保护电路的作用。
③手触金属笔卡;笔尖金属体触火线时氖管发光,触零线时氖管不发光。
④安全用电的原则:不接触低压带电体(安全电压的带电体除外),不靠近高压带电体。
【解答】A.发现有人触电时,不能用手把他拉开,否则自己也会触电,故A错误;
B.灯头、插座、开关等的带电部分不可以外露,否则容易发生触电事故,故B错误;
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触笔尾金属体,使火线、测电笔、人体、大地形成通路,故C正确;
D.家里的断路器跳闸,可能是发生短路或负载过大,故D错误;
变式3:(2023九上·余姚月考)纯电动汽车由于节能环保,现在广受大众的欢迎。下列电动汽车充电桩的使用符合安全用电要求的是( )
A.电线破损时,只要稍加注意便可安全使用
B.安装充电桩时不连接地线
C.每个充电桩必须要安装保险装置
D.有充电桩起火,应迅速浇水扑灭
【答案】C
【解析】根据安全用电的常识分析判断。
【解答】A.电线破损时,必须做好绝缘措施,否则可能触电,故A错误;
B.安装充电桩时必须连接地线,可以保证漏电时使用者的安全,故B错误;
C.每个充电桩必须要安装保险装置,防止电路出现故障时发生火灾,故C正确;
D.有充电桩起火,应迅速切断电源,再灭火,故D错误。故选C。
1.如图是新能源汽车的充电桩,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.充电桩起火时,应迅速浇水扑灭
B.安装充电桩时,不连接地线
C.安装充电桩时,要装漏电保护器
D.维修充电桩时,不必断开电源开关
【答案】C
【解析】根据有关安全用电的常识判断。
【解答】A.充电桩起火时,应先切断电源,再迅速浇水扑灭,故A错误;
B.安装充电桩时,不连接地线,如果漏电会发生触电事故,故B错误;
C.安装充电桩时,要装漏电保护器,则一旦漏电会对人体起到保护作用,故C正确;
D.维修充电桩时,不断开电源开关,可能发生触电,故D错误。
故选C。
2.关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.雷雨天可以站在大树下避雨
B.测电笔可用来检测物体带正电还是带负电
C.低于220V的电压对人体都是安全的
D.家庭电路中控制用电器的开关都应安装在火线与用电器之间
【答案】D
【解析】根据家庭电路安全用电的知识分析判断。
【解答】A.雷雨天站在大树下避雨可能发生雷击事故,A错误;
B.测电笔是用来辨别火线和零线的,不能检验物体带正电还是带负电,B错误;
C.一般情况下,不高于36V的电压对入体才是安全的,C错误;
D.家庭电路中控制用电器的开关都应安装在火线与用电器之间,当开关断开时,可以切断用电器与火线的连接,起到保护的作用,D正确。
3.(2023八下·黄岩期末)下列有关安全用电的相关知识,正确的是( )
A.发现有人触电,应立即将他拉开
B.保险丝熔断,可用铜丝或铁丝代替
C.使用测电笔时,手不能接触笔尾金属体
D.使用家用电器,用电器金属外壳要接地
【答案】D
【解析】根据安全用电的常识判断。
【解答】A.发现有人触电,应先切断电源再将他拉开,故A错误;
B.保险丝熔断,不能用铜丝或铁丝代替,因为当电流发生故障时它们不会断开,故B错误;
C.使用测电笔时,手必须接触笔尾金属体才能正常工作,故C错误;
D.使用家用电器,用电器金属外壳要接地,防止外壳漏电时发生触电事故,故D正确。故选D。
4.(2023八下·柯桥期末)”安全用电,人人有责”,下列有关对用电的认知错误的是( )
A.更换灯泡、搬动电器前应先断开电源开关
B.用电器三脚插头中接地的脚弄掉后不能插入两孔插座中使用
C.电路中接入用电器过多可导致断路器”跳闸”
D.36伏的电压对人体定是安全的
【答案】D
【解析】更换灯泡、移动用电器之前必须断开开关,防止发生触电事故;用电器三脚插头插入三孔插座中接地的孔,使金属外壳与大地相连,可避免用电器外壳带造成触电事;电路短路或者过载都可能会引起断路器跳闸。一般情况下36伏以下的电压对人体是安全的。
【解答】A.更换灯泡、搬动电器时容易碰到金属部分,切断电源可以保证金属部分不带电,以防止触电事故的发生,故A正确;
B.用电器三脚插头中接地的脚弄掉后,插在两孔插座上使用,没有接地功能,当用电器金属外壳漏电时,易造成触电事故的发生,故B正确;
C.电路中接入用电器过多时,会由于用电器总功率过大导致断路器“跳闸”,故C正确;
D.经验说明,一般情况下不高于36V的电压对人体才是安全的,但如果湿度较大的情况下,人体的电阻会变小,安全电压会降低,故D错误。
5.(2023八下·椒江期末)小科在学习了电的安全使用后手绘了下图漫画,不会发生”触电“事故的是( )
A.②④ B.③④ C.①③ D.①④
【答案】D
【解析】触电的条件:①直接或间接接触火线;②形成通路。
【解答】根据图片可知,①中手接触零线,与大地形成通路,则①不会触电。
②③中一手接触火线,一手接触零线,从而形成通路,故②、③会触电;
④中一手接触火线,无法与大地或零线造成通路,故④不会触电。则不会触电的是①④。
6.(2023八下·吴兴期末)目前,很多地下车库都安装了新能源汽车充电桩(如图所示)。下列做法符合安全用电的是
A.安装充电桩时,不连接地线也可以
B.有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源开关
C.每个充电桩在安装时都要装漏电保护器
D.充电桩起火,应迅速浇水扑灭
【答案】C
【解析】根据安全用电的常识判断。
【解答】A.安装充电桩时,不连接地线,可能会由于漏电引起触电事故,故A错误;
B.有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源开关,这样可能会有触电的危险,故B错误;
C.每个充电桩在安装时都要装漏电保护器,这样可以防止漏电引起的触电事故,故C正确;
D.充电桩起火,应迅速先切断电源再灭火,否则会造成二次触电伤害,故D错误。
7.(2023八下·永嘉期中)安全问题一直以来是全社会所共同关注的焦点,家庭安全用电尤为重要。如图所示是关于家庭用电的操作或做法,其中正确的是
A.发生触电,要立即切断电源
B.用湿手触摸开关
C.多个用电器同时使用一个插座
D.电视天线与电线接触
【答案】A
【解析】根据家庭电路安全用电的常识判断。
【解答】A.发生触电,要立即切断电源,再进行施救,故A正确;
B.用湿手触摸开关,由于水为导体,因此会触发事故,故B错误;
C.多个用电器同时使用一个插座,由于总功率过大可能会烧毁插座,故C错误;
D.电视天线与电线接触,而天线为导体,可能会引起触电,故D错误。
8.(2023八下·浙江期中)下列做法可以引起触电事故的是( )
A.人两手同时接触一节干电池的两极
B.人站在干燥的凳上,一只手单独接触火线
C.人站在地面上,两手同时接触家庭电路中的零线
D.人站在地面上,双手同时分别接触家庭电路中的火线和零线
【答案】D
【解析】触电发生的条件;①与火线接触;②形成通路。
【解答】A.人两手同时接触一节干电池的两极,由于电源太小,所以通过人体的电流很小,不会造成触电,故A不合题意;
B.人站在干燥的凳上,一只手单独接触火线,此时没有形成通路,不会形成电流,不会造成触电,故B不合题意;
C.人站在地面上,两手同时接触家庭电路中的零线,由于没有与火线接触,因此不会触电,故C不合题意;
D.人站在地面上,双手同时分别接触家庭电路中的火线和零线,此时不但与火线相连,且形成通路,则会造成触电,故D符合题意。
9.(2023八下·义乌期中)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保障人的安全.如图所示,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220V,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端的电压不高于12V,下列说法正确的是( )
A.曲长管道应选用导电性能好的材料制成
B.热水器漏电且接地线失效时,“防电墙”使人体内无电流通过
C.“隔电电阻”大于“人体电阻”,且两者串联
D.在电热水器漏电且接地线失效时通过“隔电电阻”的电流远大于通过人体的电流,所以人是安全的
【答案】C
【解析】(1)根据防电墙的作用判断;
(2)根据电流的形成条件判断;
(3)用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;
(4)根据描述分析防电墙的工作原理。
【解答】根据题意可知,防电墙是利用导体电阻与长度成正比的原理增大电阻减小电流的,因此曲长导管应该选用绝缘材料,故A错误;
热水器漏电且接地线失效时,“防电墙”和人体首尾相连,相当于串联。由于防电墙的电阻很大,所以通过它们的电流较小,从而保证人体安全,故B错误,C正确;
防电墙和人体串联,而串联电路各处电流都相等,那么通过它们的电流大小相等,故D错误。
10.小明触摸电冰箱门时感到手“麻”,下面列出了小明对造成手“麻”原因的四种猜想,你认为其中合理的是( )
A.火线断路 B.火、零线短接
C.火线与电冰箱的金属外壳接触 D.电冰箱的金属外壳接了地线
【答案】C
【解析】根据触电的知识分析判断。
【解答】小明触摸电冰箱门时感到手“麻”,可能是冰箱门发生漏电,此时电流通过人体流入大地,那么应该是电冰箱的金属门与火线接触了,故C正确,而A、B、D错误。
11.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
【答案】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。
12.某家庭电路中安装有“220 V 5 A”的空气开关(未画出),下图是电路中的四种情况,开关全部闭合后,一定不会引起空气开关“跳闸”的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】家庭电路电流过大的原因:①短路;②用电器的总功率过大,据此分析判断。
【解答】A.电路中用电器的总功率太大,会导致电流过大而引起空气开关跳闸,故A不合题意;
B.金属导线将灯泡短路,会导致电流过大而引起空气开关跳闸,故B不合题意;
C.闭合开关后,两个灯泡被短路,会导致电流过大而引起空气开关跳闸,故C不合题意;
D.两个灯泡串联,闭合开关后,只短路其中一个灯泡,而另一个灯泡能够工作,此时不会造成电流过大,因此不会引起空气开关跳闸,故D符合题意。
13.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: 。
【答案】(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)。
14.(2023八下·兰溪期中)在科学课中,我们学了安全用电常识:知道在一般情况下, 伏以下的电压是安全的。若在照明电路中,闭合开关后,电灯发光,此时某人欲用测电笔测试线路中某一点,假如人体电阻约为3600欧,则人直接用手拉火线会让通过人体的电流过大,从而引发安全事故,为了保证该人在使用测电笔测家庭电路的火线时能安全使用,请计算出测电笔的内部电阻至少应大于多少欧姆 ?
【答案】36;I安全= = =0.01A R内= = =18400Ω 答:测电笔内阻至少达18400Ω。
【解析】①一般情况下,36 伏以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中,安全电压应在24 伏甚至12 伏以下。
②根据欧姆定律计算通过人体的最大安全电流,再根据串联电路分压特点计算测电笔的最小电压。
触电是指通过人体的电流达到一定值时对人体造成的伤害事故。
安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
测电笔的正确使用方法: 手触金属笔卡;笔尖金属体触火线时氖管发光,触零线时氖管不发光。
15.(2023八下·吴兴期中)人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知:由于人体的电阻会随着环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42 伏,36伏,24伏,12伏,6伏)。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的;在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。
(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触 ;
(2)某人用正确的方式使用测电笔接触零线,此时流过人体的电流多大?
(3)如图乙,在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,则允许通过人体的最大电流为多少?
【答案】(1)笔尾金属体
(2)某人用正确的方式使用测电笔接触零线,而零线和人体之间的电压为零,根据可知,此时流过人体的电流为0。
(3)在极端环境下人体的电压不能超过6V,
则此时测电笔两端的电压为:U=U总-U人=220V-6V=214V;
则允许通过人体的最大电流为:。
【解析】(1)根据测电笔的使用方法分析解答。
(2)零线的电压为零,据此分析解答;
(3)根据公式U=U总-U人计算出测电笔两端的电压,再根据计算通过人体的最大电流。
【解答】(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触笔尾金属体;
16.(2022八下·舟山月考)阅读短文,回答问题:漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是________。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,此时流过人体的电流为 mA。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由 。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是 。
【答案】(1)B
(2)I1=I2+I3
(3)40
(4)会;零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开
(5)C
【解析】(1)A.当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故A错误;
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路,故B正确;
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流,故C错误;
D.漏电保护器跳闸后,需要检查电路故障,排除故障后,按下试验按钮,才能恢复供电,故D错误。故选B。
(2)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线时,此时漏电电流;
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器会断开,理由:零线接地,流出电流I2为零,I1和I2的差异很大,漏电保护器立即断开。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
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课后巩固
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第7节 电的安全使用
考点一、触电事故
安全电压:人体是导体,不同人体的电阻是不同的,所以不同的人产生触电感觉的电压是不同的。一般情况下,36伏以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中,安全电压应在24伏甚至12伏以下。
触电形式:常见的触电形式有低压触电和高压触电两种。
(1)低压触电(家庭电路触电)
我国家庭电路的电压是220伏,动力电路的电压是380伏。它们虽然是低压电,但是已远远超过了安全电压。家庭电路中的触电事故,大多数是人体直接或间接接触火线,有过大电流通过人体造成的。有单线触电和双线触电两种类型。
①单线触电:站在地上的人触到火线,则有电流由火线进入人体,流到大地,这时火线、人体、大地和供电设备形成闭合回路,造成触电事故。如图甲所示。
②双线触电:站在绝缘体上的人若同时触及火线和零线,电流将由火线流人人体,再流回零线而形成回路,造成触电事故。如图乙所示。
(2)高压触电
高压触电有两种形式:一类是高压电弧触电,当人体靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体和人体之间会发生放电现象,这时有电流通过人体,造成高压电弧触电(如图左)。另一类是跨步电压触电,高压输电线落在地面上,地面上与电线断头距离不同的各点间存在着电压,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(跨步电压),这时有电流通过人体,造成跨步电压触电(如图右)。因此,为了安全,不要靠近高压带电体。
典例1:(2023·乐清模拟)安全用电幸福万家!下列情况(请勿模仿)不会发生触电事故的是( )
A. B. C. D.
变式1:(2023八下·浙江期中)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
①我国电网提供的交流电频率为50Hz。②空气开关跳闸一定是发生了短路。③当发现有人触电时,要迅速用手把他拉离带电体。④人站在地上一只手触摸火线,另一只手即使不触摸零线也会触电。⑤人只有接触高压带电体才会触电。⑥家庭电路中的保险丝熔断时,不可换用不易熔断的铜丝。
A.②③⑤ B.①③④ C.①④⑥ D.③⑤⑥
变式2:如图所示,两只小鸟停在裸露的电线上,回答下列问题:
(1)为什么右边的小鸟会触电?
(2)为什么左边的小鸟站在电线上不危险?
变式3:随着家庭电气化程度越来越高,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的数据。如图所示,用电器R(阻值为44欧),电路中还有熔断电流为8A的保险丝。则:
测量项目 手和手之间电阻 手与脚之间电阻 手与塑料鞋底之间电阻
完全干燥时 200千欧 300千欧 8000千欧
出汗或潮湿时 1千欧 1千欧 10千欧
(1)一个全身潮湿的人,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,通过计算分析此时保险丝是否熔断 。
(2)当发现有人触电时,应该第一时间 ,在触电者未脱离电源前,严禁直接用手去触及伤员。
(3)为用电安全,有的电热水器安装了防电墙。防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后,发生异常情况时,人体承受的电压约10V,如图所示,这就保证了人体安全。若人体的最大电组约为20兆欧,求防电墙的电阻大约是多少?
考点二、安全用电常识
(一)安全用电原则:不接触低压带电体(安全电压的带电体除外),不靠近高压带电体。
(二)安全用电注意事项
(1)将插头插入插座时,手不要接触金属插脚。 (2)不要用湿的手触摸电器、插座和开关。
(3)防止电线的绝缘层老化或破损。 (4)不要在高压线旁钓鱼或放风筝。
(5)不要使插座超负荷。 (6)避免在浴室中使用电器。
(7)导线旁不要放发热物体。 (8)不要在电线上晾衣服。
(9)不要同时使用大量大功率用电器。
(三)触电的急救措施
(1)首先要切断电源(断开总开关),在无法切断电源的情况下,用绝缘的干木棍、竹竿等将电线挑开,使人体与带电体分离。如果贸然用手直接去拉触电者,不但不能救人,反而也会使自己触电。
(2)将人体与带电体分开后,进行现场抢救或拨打求救电话。
(3)如果用电时引发火灾,要先切断电源,绝不能向带电体泼水灭火。
典例1:(2022八下·长兴月考)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。
(1)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。
(2)下列符合安全用电原则的是( )
A.测电笔使用时手接触笔尖金属体
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
变式1:(2022·南湖模拟)掌握安全用电知识对我们每个人都很重要。下列操作或做法不符合安全用电要求的是( )
A.连接电路时总是先断开开关 B.用铜丝或铁丝代替保险丝
C.发现有人触电时立即切断电源 D.家庭电路中开关连接在火线上
变式2:(2023八下·杭州期末)”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.灯头、插座、开关等的带电部分可以外露
C.用测电笔辨别火线和零线时,手应接触笔尾金属体
D.家里的断路器跳闸,一定是断路器坏了,所以必须更换断路器
变式3:(2023九上·余姚月考)纯电动汽车由于节能环保,现在广受大众的欢迎。下列电动汽车充电桩的使用符合安全用电要求的是( )
A.电线破损时,只要稍加注意便可安全使用
B.安装充电桩时不连接地线
C.每个充电桩必须要安装保险装置
D.有充电桩起火,应迅速浇水扑灭
1.如图是新能源汽车的充电桩,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.充电桩起火时,应迅速浇水扑灭
B.安装充电桩时,不连接地线
C.安装充电桩时,要装漏电保护器
D.维修充电桩时,不必断开电源开关
2.关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.雷雨天可以站在大树下避雨
B.测电笔可用来检测物体带正电还是带负电
C.低于220V的电压对人体都是安全的
D.家庭电路中控制用电器的开关都应安装在火线与用电器之间
3.(2023八下·黄岩期末)下列有关安全用电的相关知识,正确的是( )
A.发现有人触电,应立即将他拉开
B.保险丝熔断,可用铜丝或铁丝代替
C.使用测电笔时,手不能接触笔尾金属体
D.使用家用电器,用电器金属外壳要接地
4.(2023八下·柯桥期末)”安全用电,人人有责”,下列有关对用电的认知错误的是( )
A.更换灯泡、搬动电器前应先断开电源开关
B.用电器三脚插头中接地的脚弄掉后不能插入两孔插座中使用
C.电路中接入用电器过多可导致断路器”跳闸”
D.36伏的电压对人体定是安全的
5.(2023八下·椒江期末)小科在学习了电的安全使用后手绘了下图漫画,不会发生”触电“事故的是( )
A.②④ B.③④ C.①③ D.①④
6.(2023八下·吴兴期末)目前,很多地下车库都安装了新能源汽车充电桩(如图所示)。下列做法符合安全用电的是
A.安装充电桩时,不连接地线也可以
B.有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源开关
C.每个充电桩在安装时都要装漏电保护器
D.充电桩起火,应迅速浇水扑灭
7.(2023八下·永嘉期中)安全问题一直以来是全社会所共同关注的焦点,家庭安全用电尤为重要。如图所示是关于家庭用电的操作或做法,其中正确的是
A.发生触电,要立即切断电源
B.用湿手触摸开关
C.多个用电器同时使用一个插座
D.电视天线与电线接触
8.(2023八下·浙江期中)下列做法可以引起触电事故的是( )
A.人两手同时接触一节干电池的两极
B.人站在干燥的凳上,一只手单独接触火线
C.人站在地面上,两手同时接触家庭电路中的零线
D.人站在地面上,双手同时分别接触家庭电路中的火线和零线
9.(2023八下·义乌期中)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保障人的安全.如图所示,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220V,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端的电压不高于12V,下列说法正确的是( )
A.曲长管道应选用导电性能好的材料制成
B.热水器漏电且接地线失效时,“防电墙”使人体内无电流通过
C.“隔电电阻”大于“人体电阻”,且两者串联
D.在电热水器漏电且接地线失效时通过“隔电电阻”的电流远大于通过人体的电流,所以人是安全的
10.小明触摸电冰箱门时感到手“麻”,下面列出了小明对造成手“麻”原因的四种猜想,你认为其中合理的是( )
A.火线断路 B.火、零线短接
C.火线与电冰箱的金属外壳接触 D.电冰箱的金属外壳接了地线
11.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
12.某家庭电路中安装有“220 V 5 A”的空气开关(未画出),下图是电路中的四种情况,开关全部闭合后,一定不会引起空气开关“跳闸”的是 ( )
A. B. C. D.
13.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: 。
14.(2023八下·兰溪期中)在科学课中,我们学了安全用电常识:知道在一般情况下, 伏以下的电压是安全的。若在照明电路中,闭合开关后,电灯发光,此时某人欲用测电笔测试线路中某一点,假如人体电阻约为3600欧,则人直接用手拉火线会让通过人体的电流过大,从而引发安全事故,为了保证该人在使用测电笔测家庭电路的火线时能安全使用,请计算出测电笔的内部电阻至少应大于多少欧姆 ?
15.(2023八下·吴兴期中)人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知:由于人体的电阻会随着环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42 伏,36伏,24伏,12伏,6伏)。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的;在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。
(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触 ;
(2)某人用正确的方式使用测电笔接触零线,此时流过人体的电流多大?
(3)如图乙,在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,则允许通过人体的最大电流为多少?
16.(2022八下·舟山月考)阅读短文,回答问题:漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是________。
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,此时流过人体的电流为 mA。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开,理由 。
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是 。
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