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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: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1:(2024八下·杭州期中) 电工维修电路有时需要带电操作,如图所示,以下操作不会发生触电事故的是( )
A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线
B.乙站在绝缘凳上仅接触火线
C.丙站在地上仅接触火线
D.丁站在地上同时接触火线和零线
【答案】B
【解析】家庭电路中的触电事故,都是人直接或间接接触火线引起的;触电有两种:①当人体的不同部位分别接触火线和零线时,②站在地上,身体的某一部位与火线接触,据此分析。
【解答】人体触电,原因是有电流流过,形成通路。人体为导体,一边与火线相接,一边与零线相接或与大地相接,都会形成通路,
图甲、丙、丁中都能构成闭合的电路,即有电流流过人体,会触电;图乙中没有构成闭合的电路,即电流不会流过人体,不会触电。
故答案为:B。
变式2:(2024八下·绍兴期中)如图所示,甲、乙两人站在干燥的木凳上,丙站在地上并与乙手拉手,上下两条裸露导线分别是照明电路的火线和零线,那么一定会触电的是( )
A.甲 B.乙、丙 C.甲、丙 D.甲、乙、丙
【答案】A
【解析】 家庭电路中的触电事故,都是人直接或间接接触火线引起的;触电有两种:①当人体的不同部位分别接触火线和零线时,②站在地上,身体的某一部位与火线接触,据此分析。
【解答】 触电有两种,当人体的不同部位分别接触火线和零线时,或身体部位与火线接触,另一部分与大地相通时,就会触电,故甲一定会触电。而乙只与零线相接,丙又站在大地上,是不会触电的。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
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:(2024八下·温州期中)电为人类生活带来很大的便利,但用电不当也会产生危险。如图所示的做法中,符合安全用电的是( )
A.湿手触摸开关
B.插座超负荷工作
C.高压线旁放风筝
D.冰箱金属外壳接地
【答案】D
【解析】(1)生活用水是导体,家庭电路中,开关接在火线上;
(2)多个大功率用电器同时使用一个插座易造成电流过大,引发火灾;
(3)高压线电压很高,不能靠近;
(4)有金属外壳的用电器,其金属外壳应接地线。
【解答】A、生活用水是导体,用湿手拨动开关,易发生触电事故;家庭电路中,开关接在火线上,以防触电,故A不符合安全用电原则;
B、在一个插座上同时使用多个大功率用电器,会造成电流过大,引发火灾,故B不符合安全用电原则;
C、在高压线下放风筝,很容易造成触电事故,故C不符合安全用电原则;
D、使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地,以防止因金属外壳漏电而发生触电事故,故D符合安全用电原则。
故答案为:D。
变式1:“珍爱生命、安全成长”是永恒的话题,下列符合安全用电原则的是( )
A.将控制灯泡的开关接在火线上 B.淋浴后在浴室使用电吹风
C.用湿的手触摸开关插座 D.在高压线旁放风筝或钓鱼
【答案】A
【解析】根据家庭电路安全用电的常识判断。
【解答】A.将控制灯泡的开关接在火线上,只要切断开关,用电器就不再带电,可以保证用电安全,故A符合题意;
B.淋浴后在浴室使用电吹风,而水是导体,那么可能发生触电,故B不合题意;
C.用湿的手触摸开关插座,可能发生触电,故C不合题意;
D.在高压线旁放风筝或钓鱼,可能发生高压电弧触电,故D不合题意。
故选A。
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:(2024八下·余杭期末)对于家庭中所使用的电器,无论是电器本身还是电路,都有着安全使用的要求。某电热水壶的结构如图所示,当电热水壶接入家庭电路时,c端应与 线相连,这样连接的目的是避免在电热水壶金属外壳与 接触时,会造成使用者发生触电事故。
【答案】地;火线
【解析】根据家庭电路安全用电的知识解答。
【解答】 当电热水壶接入家庭电路时,c端应与地线相连,这样连接的目的是避免在电热水壶金属外壳与火线接触时,会造成使用者发生触电事故。
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.(2024九上·海曙开学考)下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A.用电器的金属外壳接地
B.控制电灯的开关接在零线上
C.绝缘皮破损的插头继续使用
D.用湿手触摸开关
【答案】A
【解析】 一般情况下:36V以下的电压是安全电压;但是在潮湿的环境中安全电压降低至24V,甚至12V以下。我们对电的态度是:不接触低电压带电体、不靠近高电压带电体。
【解答】A.用电器的金属外壳接地,可以防止装置漏电时带来的触电现象,A正确;
B. 控制电灯的开关接在火线上,B错误;
C. 绝缘皮破损的插头不能继续使用,容易发生触电事故,C错误;
D. 用湿手触摸开关,容易发生触电事故,D错误;
故答案为:A
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.(2024八下·长兴期末)“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,手不能接触测电笔的金属部分
D.家里的断路器跳闸,可能是电路短路或过载
【答案】D
【解析】 (1)有人触电时,应先切断电源再施救。
(2)家庭电路中,带电的部分不能外露。
(3)使用测电笔时,手应接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体。
(4)断路器跳闸可能是短路,也可能是用电器总功率过大。
【解答】A、发现有人触电时,不能立即用手把他拉开,应先切断电源再施救,故A错误。
B、灯头、插座、开关等的带电部分不能外露,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,不能接触笔尖金属体,故C错误。
D、家里的断路器跳闸,不一定是断路器坏了,也可能是发生了短路或用电器总功率过大,故D正确。
故答案为:D。
6.分析下面四幅图,下列说法正确的是( )
A.图甲:三脚插头内有一根导线与用电器的金属外壳相连
B.图乙:使用测电笔时手应该接触笔尖的金属体
C.图丙:保险丝烧断一定是电路发生了短路
D.图丁:警示牌提醒我们靠近低压带电体不会触电
【答案】A
【解析】(1)三脚插座最长的一个与用电器的金属外壳相连。
(2)根据测电笔的使用方法分析。
(3)电流过大的原因:短路或用电器总功率过大。
(4)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
【解答】A、三脚插头中上方的导线与用电器的外壳相连,故A正确。
B、使用测电笔时,手与笔尾的金属体接触,不能接触笔尖金属体,故B错误。
C、保险丝烧断可能是发生了短路或用电器总功率过大,故C错误。D、高压警示牌提醒人们有电危险,请不要靠近带电体,故D错误。
故答案为:A。
7.(2024八下·杭州月考)下列关于安全用电的说法不正确的是 ( )
A.图甲,站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B.图乙,保险丝熔断后,换用一根比原来粗得多的保险丝,使之不容易断
C.图丙,使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D.图丁,使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
【答案】B
【解析】(1)触电的实质是直接或间接接触火线造成的;
(2) 保险丝越粗,电阻越小,通过较大电流时不易熔断,据此分析 ;
(3)有金属外壳的用电器,其金属外壳应接地线;
(4)使用测电笔时手要接触笔尾的金属体。
【解答】A、站在地上的人触摸火线,电流从火线经人体流向大地,会发生触电事故,故A正确;
B、过粗的保险丝,其电阻太小,需要较大的电流才能熔断,若在规定值内不能熔断,就不能起到保护电路的作用,故B错误;
C、使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地,以防止因金属外壳漏电而发生触电事故,故C正确;
D、使用测电笔时手要接触笔尾的金属体,不能接触笔尖的金属体,故D正确。
故选:B。
8.(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。
9.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。
10.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。
11.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。
12.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)。
13.(2024八下·杭州期中)触电会造成人员的伤亡,在电路中安装漏电保护器,可有效保护人身安全。某型号家用漏电 保护器的工作原理是:将其安装在进户线上(如图甲),若检测到火线和零线之间电流差达到 或超过30mA时,即刻切断电路。
(1)漏电保护器 (填“能”或“不能”)代替家中如图乙所示的断路器。
(2)若发生如图丙的触电事故,漏电保护器能即刻触发切断电路,以保护人身安全。这种类型的触电属于 (选填“高压”或“低压”)触电。
(3)若有一人触电,电阻约2kΩ,计算说明该型号的漏电保护器能否起保护作用 。(选填“能”或“不能”)
【答案】(1)不能
(2)低压
(3)能
【解析】 断路器与漏电保护器的原理不同,断路器只有在电路过载或短路而导致电路电流过大时才起到保护作用。
【解答】(1)如果电路中某处发生漏电时,漏电保护器会断开电路;断路器是在电路中电流过大时会断开电路;所以漏电保护器不能代替家中如图乙所示的断路器;
(2)丙图中,人一只手接触了火线,此时人体中有电流通过,属于低压触电;
(3)若有一人触电,电阻约 2kΩ ,通过人体的电流为0.11A=110mA,所以会断开电路。
14.(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;
15.(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: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1:(2024八下·杭州期中) 电工维修电路有时需要带电操作,如图所示,以下操作不会发生触电事故的是( )
A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线
B.乙站在绝缘凳上仅接触火线
C.丙站在地上仅接触火线
D.丁站在地上同时接触火线和零线
变式2:(2024八下·绍兴期中)如图所示,甲、乙两人站在干燥的木凳上,丙站在地上并与乙手拉手,上下两条裸露导线分别是照明电路的火线和零线,那么一定会触电的是( )
A.甲 B.乙、丙 C.甲、丙 D.甲、乙、丙
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:(2024八下·温州期中)电为人类生活带来很大的便利,但用电不当也会产生危险。如图所示的做法中,符合安全用电的是( )
A.湿手触摸开关
B.插座超负荷工作
C.高压线旁放风筝
D.冰箱金属外壳接地
变式1:“珍爱生命、安全成长”是永恒的话题,下列符合安全用电原则的是( )
A.将控制灯泡的开关接在火线上 B.淋浴后在浴室使用电吹风
C.用湿的手触摸开关插座 D.在高压线旁放风筝或钓鱼
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:(2024八下·余杭期末)对于家庭中所使用的电器,无论是电器本身还是电路,都有着安全使用的要求。某电热水壶的结构如图所示,当电热水壶接入家庭电路时,c端应与 线相连,这样连接的目的是避免在电热水壶金属外壳与 接触时,会造成使用者发生触电事故。
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.(2024九上·海曙开学考)下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A.用电器的金属外壳接地
B.控制电灯的开关接在零线上
C.绝缘皮破损的插头继续使用
D.用湿手触摸开关
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.(2024八下·长兴期末)“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,手不能接触测电笔的金属部分
D.家里的断路器跳闸,可能是电路短路或过载
6.分析下面四幅图,下列说法正确的是( )
A.图甲:三脚插头内有一根导线与用电器的金属外壳相连
B.图乙:使用测电笔时手应该接触笔尖的金属体
C.图丙:保险丝烧断一定是电路发生了短路
D.图丁:警示牌提醒我们靠近低压带电体不会触电
7.(2024八下·杭州月考)下列关于安全用电的说法不正确的是 ( )
A.图甲,站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B.图乙,保险丝熔断后,换用一根比原来粗得多的保险丝,使之不容易断
C.图丙,使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D.图丁,使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
8.(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
9.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
10.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
11.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.
12.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: 。
13.(2024八下·杭州期中)触电会造成人员的伤亡,在电路中安装漏电保护器,可有效保护人身安全。某型号家用漏电 保护器的工作原理是:将其安装在进户线上(如图甲),若检测到火线和零线之间电流差达到 或超过30mA时,即刻切断电路。
(1)漏电保护器 (填“能”或“不能”)代替家中如图乙所示的断路器。
(2)若发生如图丙的触电事故,漏电保护器能即刻触发切断电路,以保护人身安全。这种类型的触电属于 (选填“高压”或“低压”)触电。
(3)若有一人触电,电阻约2kΩ,计算说明该型号的漏电保护器能否起保护作用 。(选填“能”或“不能”)
14.(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?
15.(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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