第2节 家庭电路的基本组成
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电流过大的防护 1
题型2 相线和中性线的辨别 4
题型3 保护线与漏电保护器的作用 8
题型4 家庭电路的基本组成 12
【能力培优练】 15
【链接中考】 25
【重难题型讲解】
题型1 电流过大的防护
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
★特别提醒 (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。
2、保险丝的选择方法:选择额定电流等于或稍大于电路正常工作电流最大值的保险丝。
(1)过粗的保险丝对电路起不到保护作用,过细的保险丝会导致电路频繁切断,不能正常
工作,因此要选择合适规格的保险丝。
(2)不能用铜丝、铁丝代替保险丝,因为铜丝铁丝的电阻小,熔点高,在电流过大时不易
熔断,根本起不到保护电路,的作用。
5、保险丝的更换原则:电路发生故障,有时会导致保险丝熔断,更换保险丝后,首先要查清熔断的原因,
再闭合总开关。
6、空气开关:现代家庭中用的空气开关相当于总开关和保险丝的共同作用,保险丝是电流的热效应原理,
空气开关是电流的磁效应原理。
★特别提醒 空气开关,又名空气断路器,是断路器的一种。是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的 开关。空气开关是家庭电路中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触 和分断电路外,还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载等进行保护。
【探究归纳】电流过大(因总功率过大或短路)的防护依靠保险丝(铅锑合金,电流超标时熔断)和空气开关(电流过大时自动跳闸),二者均能及时切断电路,避免导线过热引发火灾,保护电路及用电器安全。
【典例1-1】在探究熔丝熔断的原因时,做了甲、乙、丙三次实验,下列说法都正确的是( )
①甲图:若想验证熔丝熔断的原因是短路,应在A 点和C点接一根导线,再闭合开关
②乙图:若想验证熔丝熔断的原因是“超负荷运行”,应依次闭合开关
③丙图:对比乙、丙实验,乙实验更好的模拟出了家庭电路“超负荷运行”的现象
④三次实验都说明不能用铜丝代替熔丝
A.①④ B.②④ C.②③ D.②③④
【答案】D
【详解】①甲图,若想验证熔丝熔断的原因是短路,应将熔丝接入电路,即在B点和D点接一根导线,再闭合开关,故①错误;
②乙图,若想验证熔丝熔断的原因是“超负荷运行”,应依次闭合开关,使电路中工作的用电器增加,总功率增大,故②正确;
③家庭电路是并联的,对比乙、丙实验,乙实验更好的模拟出了家庭电路“超负荷运行”的现象,故③正确;
④熔丝通常选择熔点低,电阻大的合金丝,三次实验中,都会出现熔丝熔断,而铜丝不会熔断,则三次实验都说明不能用铜丝代替熔丝,故④正确,综合上述分析,①错误,②③④正确,故D正确,ABC错误。
故选D。
【典例1-2】小明家新买了一台空调,刚接入电路,家里的空气开关就自动断开了,这是因为:家庭电路的电压 V一定时,接入空调后,电路中的 过大,导致电路中的总电流 。
【答案】 220 总功率 过大
【详解】[1]家庭电路的电压是220V。
[2][3]接入空调后,电路中的总功率过大,由P=UI可知,导致电路中的电流过大,所以家里的空气开关就会自动断开。
跟踪训练1如图所示为小明家中配电箱内的空气开关,①为总开关,②为控制照明灯的开关,③为控制插座的开关。下列分析正确的是( )
A.若①自动断开,可能是由于电路中的总电流过小
B.若只有②自动断开,一定是由于照明灯断路
C.若只有③自动断开,可能是插座中接入用电器的总电功率过大
D.若某个空气开关自动断开,排除故障后需更换该空气开关
【答案】C
【详解】A.若①自动断开,是由于电路中的总电流过大,可能是电路出现了短路,也可能是用电器的总功率过大,故A错误;
B.若只有②自动断开,即控制照明灯的开关自动断开,可能是照明灯短路,也可能是照明灯总功率过大,故B错误;
C.若只有③自动断开,即控制插座的开关自动断开,可能是插座中接入用电器的总电功率过大,故C正确;
D.家中空气开关跳闸断开后,应该排除故障后再将其闭合,不需要更换该空气开关,故D错误。
故选C。
跟踪训练2在家庭电路中,串联在电路中的保险丝,电阻比较大,熔点比较 ,当电流过大时,升温熔断,切断电路。电冰箱、洗衣机等用电器的电源插座都用三孔插座,为了安全,三脚插头的接地脚应与用电器的 相连。如果电路出现故障,电工师傅一般会用测电笔检查电路哪里出现故障,如图甲、乙所示的两种测电笔的使用方法,正确的是 。
【答案】 低 金属外壳 甲
【详解】[1]保险丝串联在电路中,它的电阻较大,当电路中有过大电流通过时,根据焦耳定律,保险丝产生的电热过多,同时它的熔点也较低,保险丝由于温度升高而熔断,切断电路,起到保护作用。
[2]为了安全用电,电冰箱、洗衣机等大功率家用电器的电源插座都用三孔插座,三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通,这样若带有金属外壳的用电器外壳带电,电流就会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。
[3]使用试电笔时,人体应接触笔尾的金属体,而不应该接触笔尖部分,故甲正确,乙不正确。
题型2 相线和中性线的辨别
1、相线和中性线的辨别
相线和中性线 进户线的两条输电线中,一条叫做相线(火线),另一条叫做零线(中性线)。相线与中性线之间的电压是220V,中性线在入户之前已经和大地相连,故中性线与大地之间无电压,相线与大地之间有220V的电压
相线和中性线的辨别(试电笔) 作用:辨别相线与中性线、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),当笔尖接触到相线时,相线、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:手握试电笔,并与试电笔的金属笔卡(笔帽金属部分)接触,试电笔的笔尖接触被检测部位,氖泡发光则是相线。如图:
错误检测图解:
★特别提醒 (1)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。
2、家庭电路的故障分析
(1)用测电笔:如果氖管发光,则被测点与相线之间连通,如果氖管不发光,则被测点与相线之间是断的。
(2)用检验灯泡:根据断路、短路、正常电路表现出的现象判断。
(3)突然家里所有用电器都停止工作,则有保险丝断的可能性。
【探究归纳】相线(火线)和中性线(零线)用测电笔辨别:笔尖接触导线,手触笔尾金属体,相线能使氖管发光,中性线不能;辨别时需避免手碰笔尖,以防触电,这是区分家庭电路两根导线的基本方法。
【典例2-1】在综合实践活动中,小明用测电笔来判断家里电灯的开关是接在火线上还是接在零线上,闭合开关,灯泡正常发光,断开开关后用测电笔分别检测开关的两个接线柱,发现一个接线柱氖管发光,另一个接线柱氖管不发光,下列说法正确的是( )
A.可以确定,开关接在火线上
B.可以确定,开关接在零线上
C.闭合开关,再检测这两个接线柱才能判断开关接在火线上还是零线上
D.闭合开关,再检测这两个接线柱也不能判断开关接在火线上还是零线上
【答案】C
【详解】先闭合,再断开,灯泡正常发光,用测电笔分别测开关的两个接线柱,发现一个接线柱氖管发光,这说明该接线柱与火线相连,另一个接线柱氖管不发光,说明该接线柱与零线相连,无法判断开关是接在零线上还是火线上,闭合开关,如果开关接在零线上,用测电笔分别检测开关的两个接线柱,相当于用测电笔检测零线,所以氖管不发光。
故选C。
【典例2-2】如图所示家庭电路中,当开关S闭合后,灯泡L发光,用测电笔测试c点时,氖管 (选填“会”或“不会”)发光。
【答案】不会
【详解】
如图所示家庭电路中,当开关S闭合后,灯泡L发光,用测电笔测试c点时,因为此时c点和b点接触的都是零线,故氖管不会发光。
【典例2-3】小明设计了一种利用声控开关S声(有声音时自动闭合,无声音时自动断开)和光控开关S光(有光照时自动断开,无光照时自动闭合)自动控制的楼道灯,使得只有在天黑且有声音时灯才亮,请你根据小明的设计意图,用笔画线代替导线完成图所示的电路。(导线不得交叉)
【答案】
【详解】由题意可知,只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,说明灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡,则具体的接法如图所示:
跟踪训练1某家庭电路如图所示,下列说法不正确的是( )
A.若将开关和灯互换位置,仍符合安全用电原则
B.若保险丝熔断,则可能是三孔插座内短路引起的
C.电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地
D.若进户零线断路会导致闭合开关S后灯不亮,此时试电笔测三孔插座的左孔时氖管发光
【答案】A
【详解】A.若将开关和灯泡位置互换,断开开关,灯泡仍然和火线相连,则容易使人触电,不符合安全用电原则,A说法错误,故A符合题意;
B.当用电器的总功率过大或发生短路时,电路中的电流过大,保险丝会熔断,B说法正确,故B不符合题意;
C.带有金属外壳的用电器使用时必须接地,电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,C说法正确;故C不符合题意;
D.若进户零线断路,电路其他部分正常,闭合开关S,用试电笔检测插座的左孔,由于左孔通过灯泡与火线接通,所以氖管也会发光,D说法正确,故D不符合题意;
故选A。
跟踪训练2如图所示家庭电路,闭合开关S,电灯发光,用测电笔接触A点,氖管 (选填“会”或“不会”)发光,若断开开关S,站在地面上的人用手接触电路中的B点 (选填“会”或“不会”)触电。
【答案】 不会 不会
【详解】[1]闭合开关S,电灯发光,用试电笔接触A点,A点与零线相连,氖管不发光。
[2]断开开关,B处和零线相连,站在地面上的人用手接触电路中的B点,相当于接触零线,因此不会发生触电事故。
跟踪训练3请在图中把电路元件接入照明电路中,使灯泡正常发光且符合安全用电原则。
【答案】
【详解】根据两孔插座的连接可知,下面的线为零线,上面的线为火线;根据开关要控制火线,将开关接在火线与灯之间,灯的另一端直接与零线相连,如下所示:
题型3 保护线与漏电保护器的作用
插座 分类:插座一般可分为双孔插座和三孔插座
作用:连接家用电器,给家用电器供电
安装方式:并联在家庭电路中
接线方法(左零右火上接地)
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
漏电保护器 作用:目前这种形式的漏电保护装置应用最为广泛,市场上的漏电保护开关根据功能常用的有以下几种类别 (1)只具有漏电保护断电功能,使用时必须与熔断器、热继电器、过流继电器等保护元件配合。 (2)同时具有过载保护功能。 (3)同时具有过载、短路保护功能。 (4)同时具有短路保护功能。 (5)同时具有短路、过负荷、漏电、过压、欠压功能。
使用安装:(1)漏电保护器安装在分支线路出口处,而漏电保护插座安装在每个用电电器端,属于末端安装。安装维修更方便。 (2)漏电时区别:漏电保护器当线路漏电时,由于是分支线路出口处安装,终端故障会导致整个支路断电家里没有电,而漏电保护插座,当支路上电器或线中漏电时,只是单支线线路不通电,电器无法工作。 (3)接线保护区别:漏电保护器只有火线保护,而漏电保护插座带有火线、零线保护。 (4)低压配电系统中设漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一,也是防止因漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。但安装漏电保护器后并不等于绝对安全,运行中仍应以预防为主,并应同时采取其他防止触电和电气设备损坏事故的技术措施。
【归纳总结】保护线(地线)连接用电器金属外壳,漏电时将电流导入大地,防止人体接触外壳触电;漏电保护器检测到火线与地线电流差异超标时,迅速切断电路,二者共同防止漏电引发的触电事故,保障用电安全。
【典例3-1】如图是住宅配电系统方框图,下列说法中正确的是( )
A.用电器的开关要安装在用电器和零线之间
B.当吊灯正常发光时,用试电笔接触P处的导线,氖管不会发光
C.当空气开关跳闸时,一定是空调和其他大功率的用电器同时使用引起的
D.当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用
【答案】D
【详解】A.开关应接在用电器和火线之间,这样在断开开关时,用电器才不会带电,故A错误;
B.吊灯正常发光时,说明吊灯所处的电路通路,用试电笔接触P处,即试电笔与火线相连,氖管会发光,故B错误;
C.当空气开关跳闸时,可能是电路总功率过大,也可能是电路出现了短路,故C错误;
D.图示中,三孔插座的M孔与火线相连,手指接触M孔时,有电流通过人体,则漏电保护器会切断电流,保护人身安全,故D正确。
故选D。
【典例3-2】如图是家用电热水壶的插头和对应的插座,插头的插脚①较长,目的是将插头插入插座时,可确保电热水壶的金属外壳先接触 (选填“火线”、“零线”或“地线”),避免触电事故。新建的楼房里,如果发生触电情况, (选填“保险丝”或“漏电保护器”)会立即切断电路以保护人员安全。
【答案】 地线 漏电保护器
【详解】[1]插座的接法是“左零右火中接地”,插头的插脚①较长,插脚①是接地线,目的是将插头插入插座时,插脚①先接通电路,而插脚②、③后接通电路,可确保电热水壶的金属外壳先接触地线,避免触电事故。
[2]保险丝的作用是当电路中电流过大时,自动切断电路,起到保护电路的作用;而漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时,实施保护的设备;新建的楼房里,如果发生触电情况,漏电保护器会立即切断电路以保护人员安全。
跟踪训练1如图是小虎家中电路的一部分,下列说法中正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后,其外壳与大地相连
B.断开开关时,站在地上的人接触A点或B点都不会触电
C.可以用漏电保护器来代替保险丝
D.为了用电安全,应在乙处安装开关,甲处安装电灯
【答案】A
【详解】.电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故A正确;
B.断开开关时,站在地上的人接触A点时,接触了火线,会触电,故B错误;
C.保险丝是防止线路短路或者超负荷用的,而漏电保护器只有漏电的时候会跳闸,所以漏电保护器和保险丝作用不相同,在电路中要同时安装,故C错误;
D.若在图中甲、乙两处分别装上电灯或开关,开关与火线连接,故甲处应装开关,乙处应装电灯,故D错误。
故选。
跟踪训练2在家庭电路中,为了用电安全,必须把控制用电器的开关接在 上;用电器的金属外壳必须 ;而在新建楼房里,还会在控制插座的总开关上安装 来防止触电。
【答案】 火线 地线 漏电保护器
【详解】[1]为了用电安全,用电器的开关必须接在火线上,断开开关时,能切断火线,此时接触用电器不会发生触电事故。
[2]用电器的金属外壳必须接地,即使人接触漏电的用电器,人也会被接地的导线短路,不会发生触电事故。
[3]在新建的楼房里,各用户的电路连接和用电器的安装,可能会出现用电器漏电或人触电的事故,为防止触电事故的发生,在连接各用户的总开关上应安装漏电保护器。
题型4 家庭电路的基本组成
1、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 安装在总开关后的相线上,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
2、连接家庭电路
连接顺序 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相线上
插座与用电器 庭电路中的插座、用电器等并联在电路中
用电器与开关 用电器与控制用电器的开关串联,且开关要接在相线和用电器之间(开关断开后用电器不带电,可防止触电)
插座 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”
螺口灯泡 螺口灯泡的螺旋套接零线,顶端中心金属片接相线(可预防换灯泡时碰到螺旋套触电)
【归纳总结】家庭电路基本组成包括进户线(火线、零线,提供 220V 电压)、电能表(测消耗的电能)、总开关(控制整个电路通断)、保险装置(保险丝或空气开关,保护电路),以及并联的用电器和插座,各用电器可独立工作。
【典例4-1】如图是某同学家部分家庭电路的示意图,其中①②③应安装的元件依次是( )
A.总开关、电能表、保险装置 B.总开关、保险装置、电能表
C.电能表、保险装置、总开关 D.电能表、总开关、保险装置
【答案】D
【详解】家庭电路从进户线开始,依次是电能表、总开关、保险装置、插座、开关和用电器等元件组成。故D正确,ABC错误。
故选D。
【典例4-2】如图所示的家庭电路,两虚线框中连入了电灯和开关,则方框 中为开关;闭合开关后,发现电灯不亮,使用试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氖管均发光,测试d点时试电笔的氖管不发光,则该电路的故障为 。
【答案】 乙 cd之间断路
【详解】[1]从用电安全考虑,控制电灯的开关要接在火线和电灯之间,当断开开关时,火线将被断开,人这时更换灯泡不会有触电危险。
[2]火线能使试电笔发光,零线不能使试电笔发光,依题意试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氛管均发光,测试d点时试电笔的氖管不发光,说明a、b、c三点都可看作在火线上,d点在零线上,由图分析可知,当cd之间断路时,a、b、c三点都可看作在火线上,d点在零线上。
跟踪训练1如图,是家庭电路的示意图,其中方框E内的元件是( )
A.电能表 B.插座 C.保险盒 D.总开关
【答案】D
【详解】从进户线开始,依次是电能表、总开关、保险装置、插座、开关和用电器等元件组成。图中电能表和保险装置之间应该是总开关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
跟踪训练2某同学家中的电能表及空气开关如图所示。电能表示数是 kW h,该同学家可同时使用的用电器总功率不得超过 kW,图中的进户线是 (填序号)。
【答案】 1323.8 8.8 ①②
【详解】[1]由图中电能表读数为1323.8 kW h;
[2]由电能表上的标识220V 10(40)A可知:
[3]用户进户线直接接入电能表,然后再接用户总开关,所以①②是进户线。
【能力培优练】
1.下图中,下列做法符合安全原则的是( )
A.开关接在零线与用电器之间
B.使用试电笔时指尖抵住笔尾金属
C.使用绝缘皮破损的电线
D.在高压线下钓鱼
【答案】B
【详解】A.为了用电安全,开关要接在火线与用电器之间,故A不符合题意;
B.使用试电笔时,指尖抵住笔尾金属体,才可以与火线构成一个闭合回路,才能通过氖管是否发光判断电路的连接情况,故B符合题意;
C.使用绝缘皮破损的电线时,容易发生触电事故,故C不符合题意;
D.在高压线下钓鱼,可能会发生高压触电事故,故D不符合题意。
故选B。
2. 3月15日,一场大暴雨“深”入鹏城,“圳”出雷响。为避免某依山而建的小区因短时强降水引发山洪,出现险情,小区在修复重建过程中,使用了一款插线板,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。下图既能满足控制要求,又符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】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,说明指示灯和插座之间是并联的,开关接在指示灯、插座和火线之间,使用更安全,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关,台灯正常发光。下列说法正确的是( )
A.断开插线板开关,台灯仍正常发光 B.断开台灯开关,指示灯会熄灭
C.若指示灯断路,台灯仍正常发光 D.若台灯内部短路,指示灯会被烧坏
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,插座和指示灯并联,插线板开关在干路中,断开插线板开关,台灯不能正常发光,故A错误;
B.由图乙可知,插座和指示灯并联,断开台灯开关,指示灯仍然发光,故B错误;
C.由图乙可知,插座和指示灯并联,它们之间互不影响,若指示灯断路,台灯仍正常发光,故C正确;
D.若台灯内部短路,指示灯没有电流通过,指示灯不会被烧坏,故D错误。
故选C。
4.如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断。用试电笔测试灯头的两端,发现这两处都能使试电笔的氖管发光,再用试电笔测试B处氖管不发光。若电路中只有一处故障,则应是( )
A.间短路 B.间断路 C.间断路 D.间断路
【答案】D
【详解】用试电笔测试灯头的两端C、D,发现这两处都能使试电笔的氖管发光,说明C、D和火线连接,再用试电笔测试B处氖管不发光,可能BD间断路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.小明家的电路简化后如图所示,观察该电路,下列说法中正确的是( )
A.电视和台灯是并联的
B.开关和灯泡是并联的
C.各个小彩灯之间是并联的
D.不插用电器时,插座处火线和零线是连通的
【答案】A
【详解】A.家庭电路中各用电器通常采用并联连接方式,这样可以保证各用电器独立工作互不影响,电视和台灯可以单独工作,说明它们是并联的,故A正确;
B.开关应与被控制的用电器串联,若开关与灯泡并联,闭合开关会造成短路,这是错误的连接方式,故B错误;
C.节日小彩灯通常采用串联连接方式,这样可以通过相同电流,若其中一个损坏会影响整个电路,故C错误;
D.插座在不插用电器时应保持断开状态,若火线和零线直接连通会造成短路,这是危险且不符合安全用电规范的,故D错误。
故选A。
6.小鸣同学在厨房帮妈妈做饭时观察到了一些现象,并用所学物理知识进行了解释,其中解释错误的是( )
A.切肉时先磨一磨刀,是为了增大压强
B.高压锅做饭熟的快,是因为气压增大,液体沸点升高
C.打开电冰箱时冒出的“白气”,是冰箱内蔬菜水果等蒸发产生的水蒸气
D.电饭锅用三脚插头和三孔插座,是为了防止锅体漏电造成触电事故
【答案】C
【详解】A.磨刀会使刀刃变锋利,减小受力面积。根据压强公式 在压力F一定时,受力面积S越小,压强p越大,因此更容易切肉,故A正确,不符合题意;
B.液体的沸点随气压升高而升高。高压锅内气压大于外界大气压,水的沸点会超100℃,食物在更高温度下更容易煮熟,因此做饭更快,故B正确,不符合题意;
C.“白气” 并非水蒸气,水蒸气是无色气体,肉眼不可见,“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。打开冰箱时,外界温暖的空气进入,空气中的水蒸气遇到冰箱内的低温环境,放热液化成小水滴,形成 “白气”,故C错误,符合题意;
D.三脚插头的中间插脚连接电饭锅的金属外壳,三孔插座的对应孔连接地线。若锅体漏电,电流会通过地线导入大地,避免人体触电,保障用电安全,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.如图所示的家庭电路,闭合开关S,小文同学分别用测电笔测试a、b、c、d点,下列有关说法不正确的是( )
A.若开关断路,则只有d点发光
B.若灯泡断路,则只有c、d点发光
C.若零线前断路,则a、b、c、d均发光
D.若灯泡正常发光,则a、b、c、d均发光
【答案】D
【详解】A.若开关断路,a、b、c均不与火线连通,d与火线连通,则只有d点发光,故A正确,不符合题意;
B.若灯泡断路,a、b不与火线连通,c、d与火线连通,则只有c、d点发光,故B正确,不符合题意;
C.若零线前断路,a、b、c、d均与火线连通,则a、b、c、d均发光,故C正确,不符合题意;
D.若灯泡正常发光,a、b不与火线连通,c、d与火线连通,则只有c、d点发光,故D错误,符合题意。
故选D。
8.班上开展“生活处处有物理”的观察实践活动,小强的任务是观察厨房,在下面小强的观察和他对现象的解释中,不正确的是( )
A.用电饭煲煮饭是将电能转化成内能
B.高压锅是利用液体的沸点随液面气压增大而升高的原理工作的
C.照明用的电灯和连接电饭煲的插座之间是并联关系
D.炒菜时有“白气”冒出,它是汽化后的水蒸气
【答案】D
【详解】A.电饭煲是利用电流热效应工作的,工作时消耗电能,主要转化为内能用于加热,故A正确,不符合题意;
B.液体的沸点与气压有关,气压越高沸点越高,因此高压锅通过增大气压使水的沸点升高,从而更快煮熟食物,故B正确,不符合题意;
C.家庭电路中各用电器在工作时互不影响,是并联的,因此照明用的电灯和连接电饭煲的插座之间是并联的,故C正确,不符合题意;
D.“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,而非汽化后的水蒸气,故D错误,符合题意。
故选D。
9.小明晚上做功课,把台灯插头插在书桌边的插座上,闭合台灯开关,发现台灯不亮。为了找出故障原因,他用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查,发现其中两个孔都能使测电笔的氖管发光。故障原因可能是( )
A.进户线火线上的保险丝烧断 B.进户线零线断了
C.电路发生了短路 D.书桌边的插座与火线断开
【答案】B
【详解】A.若进户线火线上的保险丝烧断,则用试电笔接触插座时,氖管都不会发光,故A不符合题意;
B.书桌边的插座其中一个孔接火线,另一根接零线,试电笔的氖管都发光说明火线连接完好,灯不亮只能是零线断路,故B符合题意;
C.若电路发生短路,线路中的保险丝会熔断切断电路,则用试电笔检测时,插座的两孔都不会使得氖管发光,故C不符合题意;
D.若书桌边的插座与火线断开,不会使测电笔的氖管发光,故D不符合题意。
故选B。
10.小红将手提电脑的电源线插头插入如图所示的三孔插座时,听到一声巨响,同时正常发光的灯泡熄灭了。小红拿来试电笔,根据所学的知识判断故障发生的原因,她在开关未断开的情况下,用试电笔分别插入插座的左、右两插孔时,氖管均发光,则电路发生的故障可能是 (选填“火线保险丝熔断”“灯泡灯丝熔断”或“a点零线熔断”)。
【答案】a点零线熔断
【详解】如果火线保险丝熔断,用试电笔分别接触插座的左右两孔,氖管不会发光;如果灯泡灯丝熔断,火线和零线没有断,用试电笔分别插入插座的左插孔时,氖管不发光,用试电笔分别插入插座的右插孔时,氖管发光;如果a点零线熔断,火线正常,插座的右孔与火线连接,试电笔插入右孔会发光,电流通过灯泡和开关形成回路,使零线插孔带电,用试电笔插入插座的左插孔时,氖管发光。
11.家里的电冰箱、洗衣机、电视机之间的连接方式是 ,你判断的依据是 。
【答案】 并联 其中一个使用或不使用不影响其余两个的使用
【详解】[1][2]家里的电灯、电视、电冰箱是并联的,因为各用电器可以单独工作,互不影响。
12.如图是家庭电路示意图,输电线从右端进户。小明在家做饭时,将电饭锅的插头插入三孔插座,电饭锅不能工作,闭合电灯开关,电灯却正常发光;断开电灯开关,拔下电饭锅的插头,将测电笔分别插入插座的二个孔中都不发光,则电路出现的故障可能是: (选填“ab两点间”“cd两点间”或“进户线零线”)断路。
【答案】ab两点间
【详解】电灯仍正常工作,说明电路没有发生短路,而将测电笔分别插入插座的二个孔中都不发光,说明插座左右两孔均没有与火线接通,且输电线是从右端进户的,所以可以判断为ab两点间发生断路,故故障可能是ab两点间。
13.如图甲所示的家庭电路中,若在甲、乙两处分别安装电灯和开关,则开关应该安装在 (选填“甲”或“乙”)处,在图乙所示的电能表接入用电器的最大总功率为 W,若某段时间内该电能表闪烁了300次,表示消耗的电能为 kW h。
【答案】 甲 6600 0.1
【详解】[1]在家庭电路中,开关要接在火线和用电器之间,这样当开关断开时,用电器与火线断开,能保证用电安全。观察可知,甲处靠近火线,乙处靠近零线,所以开关应该安装在甲处。
[2]由图乙电能表参数可知,其额定电压220V,允许通过的最大电流30A。电能表接入用电器的最大总功率
[3]已知电能表参数3000imp/kW h,表示每消耗1kW h的电能,电能表的指示灯闪烁3000次。现在电能表闪烁了300次,消耗的电能
14.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;如图甲所示是测电笔的结构,其中a为电阻、b为氖管,测电笔中的电阻与氖管的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);图乙、丙中,测电笔正确的握法是 (选填“乙”或“丙”)。
【答案】 火 串联 丙
【详解】[1]火线与大地间的电压为220V,当人体直接或间接与火线接触,并构成回路时,电流经过人体,所以会造成触电。
[2][3]使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触火线,电流从火线经过笔尖、电阻、氖管、弹簧、金属笔卡、人体,最终流入大地,所以笔中的电阻与氖管串联,正确的握法是丙。
15.在电气工程领域电动机的连接要求与三孔插座相同,请把图中的吊扇(电动机)按安全用电原则接入电路,要求:调速开关(abc是三个接线柱)控制吊扇的转速,当调速开关滑片顺时针转动时,吊扇风速减慢。
【答案】
【详解】调速开关能控制吊扇的转速,则调速开关应与吊扇串联,根据安全用电原则,调速开关应接在火线上;调速开关滑片顺时针转动时,吊扇风速减慢,说明接入电路的电阻值变大,应将中间和右侧接线柱接入电路;为保证用电的安全,吊扇的金属外壳应接地,电流从火线出发经过吊扇回到零线,故如图所示:
16.如图,请在遵守安全用电原则的前提下,用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中(开关仅控制灯泡)。
【答案】
【详解】开关与灯的连接:火线先接开关,再接灯泡的金属点,零线直接连接螺旋套;三孔插座的连接:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
17.图甲为某款三孔插座,请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。
【答案】
【详解】家庭电路中,开关应连接在火线和插座之间,三孔插座的左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,且插座上的指示灯与插孔并联,共同由开关控制,如图所示:
18.如图甲,是某品牌储水式电热水器的内部结构图,其简化原理如图乙所示。水温通过温控开关控制,最高温度设定为80℃。当水温达到80℃时,温控开关断开停止加热;当水温低于40℃时,温控开关自动闭合进行加热。指示灯标有“220V,1W”字样。
(1)该电热水器的三线插头有三个插脚,如图丙所示,其中标有“E”字的长脚在电热水器上与 (选填“大地”或“金属外壳”)相连;
(2)电热水器的容积大小为50L,将电热水器装满初温为20℃的水并开始加热,从指示灯亮起到熄灭、水吸收的热量为多少?[,]
(3)若该电热水器的额定加热功率为2420W,则该发热器的电阻大小为多少?
(4)为了测量电热水器某次工作的实际电压大小,小明关闭家中其他的用电器,在电热水器加热时观察到标有“3200imp/(kW h)”字样的电能表的指示灯3mn闪烁了320次(指示灯消耗电能忽略不计),则电热水器工作的实际电压为多少?
【答案】(1)金属外壳 (2)1.26×107J (3)20Ω (4)200V
【详解】(1)标有“E”字的长脚与金属外壳相连,目的是该插头插入插座时,用电器的金属外壳与大地相连。
(2)电热水器的容积大小为50L=50dm3,装满水的质量为
水吸收的热量为
(3)若该电热水器的额定加热功率为2420W,则该发热器的电阻大小为
(4)电能表的指示灯3mn闪烁了320次,消耗的电能为
根据可得,电热水器工作的实际电压为
【链接中考】
1.(2025·湖北武汉·中考真题)图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关,台灯正常发光。下列说法正确的是( )
A.断开插线板开关,台灯仍正常发光 B.断开台灯开关,指示灯会熄灭
C.若指示灯断路,台灯仍正常发光 D.若台灯内部短路,指示灯会被烧坏
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,插座和指示灯并联,插线板开关在干路中,断开插线板开关,台灯不能正常发光,故A错误;
B.由图乙可知,插座和指示灯并联,断开台灯开关,指示灯仍然发光,故B错误;
C.由图乙可知,插座和指示灯并联,它们之间互不影响,若指示灯断路,台灯仍正常发光,故C正确;
D.若台灯内部短路,指示灯没有电流通过,指示灯不会被烧坏,故D错误。
故选C。
2.(2024·四川绵阳·中考真题)安全用电,至关重要。从安全角度出发,下列四幅图中,三孔插座、开关接入家庭电路最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在家庭电路连接时,三孔插座要求左孔接零线、右孔接火线,上孔接地线;开关和灯串联且开关要接在灯和火线之间,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图是家庭电路的一部分,进户线在图中左侧。闭合开关,灯泡不亮,用试电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,d处氖管不发光。则电路故障是( )
A.灯泡断路 B.b、c间断路 C.a、d间断路 D.进户线零线断路
【答案】C
【详解】ABC.闭合开关,用试电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,则a、b、c三处都能与火线相连,所以灯泡完好,b、c间是连通的;d处氖管不发光,则d处与火线是断开的,所以a、d间断路,故C符合题意,AB不符合题意。
D.如果进户线零线断路,其它部分是完好的,则d处能通过灯泡和开关与火线相连,所以用试电笔检测d处,氖管会发光,与题意不符,故D不符合题意。
故选C。
4.(2025·四川泸州·中考真题)现代家庭电路的智能电能表分时段计费,引导用户错峰用电。智能电能表的芯片主要用到了 材料(选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”),它的表盘如图所示,若在一段时间内指示灯闪烁了120次,则表明用电器消耗了 J的电能。在使用带有金属外壳的用电器时,应将金属外壳 ,以有效地防止漏电带来的安全隐患。
【答案】 半导体 接地
【详解】[1]半导体材料具有独特的电学性能,可用于制造各种电子元件,智能电能表的芯片主要用到了半导体材料。
[2]由电能表参数 “1200imp/kW h” 可知,每闪烁1200次消耗1kW h的电能。指示灯闪烁了120次,消耗的电能
[3]在使用带有金属外壳的用电器时,应将金属外壳接地。当用电器的金属外壳漏电时,电流会通过地线导入大地,从而有效地防止漏电带来的安全隐患。
5.(2025·云南·中考真题)
(1)图甲中的滇金丝猴是珍稀保护动物,请画出它所受重力G的示意图,O为重心。
(2)用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)滇金丝猴受的重力竖直向下,作用点在猴子的重心,过重心做竖直向下的有向线段,标上重力的符号G,即为重力的示意图,如图
(2)为了用电安全,开关应接在火线和用电器之间,开关断开时,灯泡和火线断开,接触灯泡时不会引起触电,电路如图第2节 家庭电路的基本组成
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电流过大的防护 1
题型2 相线和中性线的辨别 3
题型3 保护线与漏电保护器的作用 6
题型4 家庭电路的基本组成 8
【能力培优练】 10
【链接中考】 15
【重难题型讲解】
题型1 电流过大的防护
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
★特别提醒 (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。
2、保险丝的选择方法:选择额定电流等于或稍大于电路正常工作电流最大值的保险丝。
(1)过粗的保险丝对电路起不到保护作用,过细的保险丝会导致电路频繁切断,不能正常
工作,因此要选择合适规格的保险丝。
(2)不能用铜丝、铁丝代替保险丝,因为铜丝铁丝的电阻小,熔点高,在电流过大时不易
熔断,根本起不到保护电路,的作用。
5、保险丝的更换原则:电路发生故障,有时会导致保险丝熔断,更换保险丝后,首先要查清熔断的原因,
再闭合总开关。
6、空气开关:现代家庭中用的空气开关相当于总开关和保险丝的共同作用,保险丝是电流的热效应原理,
空气开关是电流的磁效应原理。
★特别提醒 空气开关,又名空气断路器,是断路器的一种。是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的 开关。空气开关是家庭电路中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触 和分断电路外,还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载等进行保护。
【探究归纳】电流过大(因总功率过大或短路)的防护依靠保险丝(铅锑合金,电流超标时熔断)和空气开关(电流过大时自动跳闸),二者均能及时切断电路,避免导线过热引发火灾,保护电路及用电器安全。
【典例1-1】在探究熔丝熔断的原因时,做了甲、乙、丙三次实验,下列说法都正确的是( )
①甲图:若想验证熔丝熔断的原因是短路,应在A 点和C点接一根导线,再闭合开关
②乙图:若想验证熔丝熔断的原因是“超负荷运行”,应依次闭合开关
③丙图:对比乙、丙实验,乙实验更好的模拟出了家庭电路“超负荷运行”的现象
④三次实验都说明不能用铜丝代替熔丝
A.①④ B.②④ C.②③ D.②③④
【典例1-2】小明家新买了一台空调,刚接入电路,家里的空气开关就自动断开了,这是因为:家庭电路的电压 V一定时,接入空调后,电路中的 过大,导致电路中的总电流 。
跟踪训练1如图所示为小明家中配电箱内的空气开关,①为总开关,②为控制照明灯的开关,③为控制插座的开关。下列分析正确的是( )
A.若①自动断开,可能是由于电路中的总电流过小
B.若只有②自动断开,一定是由于照明灯断路
C.若只有③自动断开,可能是插座中接入用电器的总电功率过大
D.若某个空气开关自动断开,排除故障后需更换该空气开关
跟踪训练2在家庭电路中,串联在电路中的保险丝,电阻比较大,熔点比较 ,当电流过大时,升温熔断,切断电路。电冰箱、洗衣机等用电器的电源插座都用三孔插座,为了安全,三脚插头的接地脚应与用电器的 相连。如果电路出现故障,电工师傅一般会用测电笔检查电路哪里出现故障,如图甲、乙所示的两种测电笔的使用方法,正确的是 。
题型2 相线和中性线的辨别
1、相线和中性线的辨别
相线和中性线 进户线的两条输电线中,一条叫做相线(火线),另一条叫做零线(中性线)。相线与中性线之间的电压是220V,中性线在入户之前已经和大地相连,故中性线与大地之间无电压,相线与大地之间有220V的电压
相线和中性线的辨别(试电笔) 作用:辨别相线与中性线、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),当笔尖接触到相线时,相线、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:手握试电笔,并与试电笔的金属笔卡(笔帽金属部分)接触,试电笔的笔尖接触被检测部位,氖泡发光则是相线。如图:
错误检测图解:
★特别提醒 (1)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。
2、家庭电路的故障分析
(1)用测电笔:如果氖管发光,则被测点与相线之间连通,如果氖管不发光,则被测点与相线之间是断的。
(2)用检验灯泡:根据断路、短路、正常电路表现出的现象判断。
(3)突然家里所有用电器都停止工作,则有保险丝断的可能性。
【探究归纳】相线(火线)和中性线(零线)用测电笔辨别:笔尖接触导线,手触笔尾金属体,相线能使氖管发光,中性线不能;辨别时需避免手碰笔尖,以防触电,这是区分家庭电路两根导线的基本方法。
【典例2-1】在综合实践活动中,小明用测电笔来判断家里电灯的开关是接在火线上还是接在零线上,闭合开关,灯泡正常发光,断开开关后用测电笔分别检测开关的两个接线柱,发现一个接线柱氖管发光,另一个接线柱氖管不发光,下列说法正确的是( )
A.可以确定,开关接在火线上
B.可以确定,开关接在零线上
C.闭合开关,再检测这两个接线柱才能判断开关接在火线上还是零线上
D.闭合开关,再检测这两个接线柱也不能判断开关接在火线上还是零线上
【典例2-2】如图所示家庭电路中,当开关S闭合后,灯泡L发光,用测电笔测试c点时,氖管 (选填“会”或“不会”)发光。
【典例2-3】小明设计了一种利用声控开关S声(有声音时自动闭合,无声音时自动断开)和光控开关S光(有光照时自动断开,无光照时自动闭合)自动控制的楼道灯,使得只有在天黑且有声音时灯才亮,请你根据小明的设计意图,用笔画线代替导线完成图所示的电路。(导线不得交叉)
跟踪训练1某家庭电路如图所示,下列说法不正确的是( )
A.若将开关和灯互换位置,仍符合安全用电原则
B.若保险丝熔断,则可能是三孔插座内短路引起的
C.电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地
D.若进户零线断路会导致闭合开关S后灯不亮,此时试电笔测三孔插座的左孔时氖管发光
跟踪训练2如图所示家庭电路,闭合开关S,电灯发光,用测电笔接触A点,氖管 (选填“会”或“不会”)发光,若断开开关S,站在地面上的人用手接触电路中的B点 (选填“会”或“不会”)触电。
跟踪训练3请在图中把电路元件接入照明电路中,使灯泡正常发光且符合安全用电原则。
题型3 保护线与漏电保护器的作用
插座 分类:插座一般可分为双孔插座和三孔插座
作用:连接家用电器,给家用电器供电
安装方式:并联在家庭电路中
接线方法(左零右火上接地)
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
漏电保护器 作用:目前这种形式的漏电保护装置应用最为广泛,市场上的漏电保护开关根据功能常用的有以下几种类别 (1)只具有漏电保护断电功能,使用时必须与熔断器、热继电器、过流继电器等保护元件配合。 (2)同时具有过载保护功能。 (3)同时具有过载、短路保护功能。 (4)同时具有短路保护功能。 (5)同时具有短路、过负荷、漏电、过压、欠压功能。
使用安装:(1)漏电保护器安装在分支线路出口处,而漏电保护插座安装在每个用电电器端,属于末端安装。安装维修更方便。 (2)漏电时区别:漏电保护器当线路漏电时,由于是分支线路出口处安装,终端故障会导致整个支路断电家里没有电,而漏电保护插座,当支路上电器或线中漏电时,只是单支线线路不通电,电器无法工作。 (3)接线保护区别:漏电保护器只有火线保护,而漏电保护插座带有火线、零线保护。 (4)低压配电系统中设漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一,也是防止因漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。但安装漏电保护器后并不等于绝对安全,运行中仍应以预防为主,并应同时采取其他防止触电和电气设备损坏事故的技术措施。
【归纳总结】保护线(地线)连接用电器金属外壳,漏电时将电流导入大地,防止人体接触外壳触电;漏电保护器检测到火线与地线电流差异超标时,迅速切断电路,二者共同防止漏电引发的触电事故,保障用电安全。
【典例3-1】如图是住宅配电系统方框图,下列说法中正确的是( )
A.用电器的开关要安装在用电器和零线之间
B.当吊灯正常发光时,用试电笔接触P处的导线,氖管不会发光
C.当空气开关跳闸时,一定是空调和其他大功率的用电器同时使用引起的
D.当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用
【典例3-2】如图是家用电热水壶的插头和对应的插座,插头的插脚①较长,目的是将插头插入插座时,可确保电热水壶的金属外壳先接触 (选填“火线”、“零线”或“地线”),避免触电事故。新建的楼房里,如果发生触电情况, (选填“保险丝”或“漏电保护器”)会立即切断电路以保护人员安全。
跟踪训练1如图是小虎家中电路的一部分,下列说法中正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后,其外壳与大地相连
B.断开开关时,站在地上的人接触A点或B点都不会触电
C.可以用漏电保护器来代替保险丝
D.为了用电安全,应在乙处安装开关,甲处安装电灯
跟踪训练2在家庭电路中,为了用电安全,必须把控制用电器的开关接在 上;用电器的金属外壳必须 ;而在新建楼房里,还会在控制插座的总开关上安装 来防止触电。
题型4 家庭电路的基本组成
1、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 安装在总开关后的相线上,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
2、连接家庭电路
连接顺序 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相线上
插座与用电器 庭电路中的插座、用电器等并联在电路中
用电器与开关 用电器与控制用电器的开关串联,且开关要接在相线和用电器之间(开关断开后用电器不带电,可防止触电)
插座 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”
螺口灯泡 螺口灯泡的螺旋套接零线,顶端中心金属片接相线(可预防换灯泡时碰到螺旋套触电)
【归纳总结】家庭电路基本组成包括进户线(火线、零线,提供 220V 电压)、电能表(测消耗的电能)、总开关(控制整个电路通断)、保险装置(保险丝或空气开关,保护电路),以及并联的用电器和插座,各用电器可独立工作。
【典例4-1】如图是某同学家部分家庭电路的示意图,其中①②③应安装的元件依次是( )
A.总开关、电能表、保险装置 B.总开关、保险装置、电能表
C.电能表、保险装置、总开关 D.电能表、总开关、保险装置
【典例4-2】如图所示的家庭电路,两虚线框中连入了电灯和开关,则方框 中为开关;闭合开关后,发现电灯不亮,使用试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氖管均发光,测试d点时试电笔的氖管不发光,则该电路的故障为 。
跟踪训练1如图,是家庭电路的示意图,其中方框E内的元件是( )
A.电能表 B.插座 C.保险盒 D.总开关
跟踪训练2某同学家中的电能表及空气开关如图所示。电能表示数是 kW h,该同学家可同时使用的用电器总功率不得超过 kW,图中的进户线是 (填序号)。
【能力培优练】
1.下图中,下列做法符合安全原则的是( )
A.开关接在零线与用电器之间
B.使用试电笔时指尖抵住笔尾金属
C.使用绝缘皮破损的电线
D.在高压线下钓鱼
2. 3月15日,一场大暴雨“深”入鹏城,“圳”出雷响。为避免某依山而建的小区因短时强降水引发山洪,出现险情,小区在修复重建过程中,使用了一款插线板,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。下图既能满足控制要求,又符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
3.图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关,台灯正常发光。下列说法正确的是( )
A.断开插线板开关,台灯仍正常发光 B.断开台灯开关,指示灯会熄灭
C.若指示灯断路,台灯仍正常发光 D.若台灯内部短路,指示灯会被烧坏
4.如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断。用试电笔测试灯头的两端,发现这两处都能使试电笔的氖管发光,再用试电笔测试B处氖管不发光。若电路中只有一处故障,则应是( )
A.间短路 B.间断路 C.间断路 D.间断路
5.小明家的电路简化后如图所示,观察该电路,下列说法中正确的是( )
A.电视和台灯是并联的
B.开关和灯泡是并联的
C.各个小彩灯之间是并联的
D.不插用电器时,插座处火线和零线是连通的
6.小鸣同学在厨房帮妈妈做饭时观察到了一些现象,并用所学物理知识进行了解释,其中解释错误的是( )
A.切肉时先磨一磨刀,是为了增大压强
B.高压锅做饭熟的快,是因为气压增大,液体沸点升高
C.打开电冰箱时冒出的“白气”,是冰箱内蔬菜水果等蒸发产生的水蒸气
D.电饭锅用三脚插头和三孔插座,是为了防止锅体漏电造成触电事故
7.如图所示的家庭电路,闭合开关S,小文同学分别用测电笔测试a、b、c、d点,下列有关说法不正确的是( )
A.若开关断路,则只有d点发光
B.若灯泡断路,则只有c、d点发光
C.若零线前断路,则a、b、c、d均发光
D.若灯泡正常发光,则a、b、c、d均发光
8.班上开展“生活处处有物理”的观察实践活动,小强的任务是观察厨房,在下面小强的观察和他对现象的解释中,不正确的是( )
A.用电饭煲煮饭是将电能转化成内能
B.高压锅是利用液体的沸点随液面气压增大而升高的原理工作的
C.照明用的电灯和连接电饭煲的插座之间是并联关系
D.炒菜时有“白气”冒出,它是汽化后的水蒸气
9.小明晚上做功课,把台灯插头插在书桌边的插座上,闭合台灯开关,发现台灯不亮。为了找出故障原因,他用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查,发现其中两个孔都能使测电笔的氖管发光。故障原因可能是( )
A.进户线火线上的保险丝烧断 B.进户线零线断了
C.电路发生了短路 D.书桌边的插座与火线断开
10.小红将手提电脑的电源线插头插入如图所示的三孔插座时,听到一声巨响,同时正常发光的灯泡熄灭了。小红拿来试电笔,根据所学的知识判断故障发生的原因,她在开关未断开的情况下,用试电笔分别插入插座的左、右两插孔时,氖管均发光,则电路发生的故障可能是 (选填“火线保险丝熔断”“灯泡灯丝熔断”或“a点零线熔断”)。
11.家里的电冰箱、洗衣机、电视机之间的连接方式是 ,你判断的依据是 。
12.如图是家庭电路示意图,输电线从右端进户。小明在家做饭时,将电饭锅的插头插入三孔插座,电饭锅不能工作,闭合电灯开关,电灯却正常发光;断开电灯开关,拔下电饭锅的插头,将测电笔分别插入插座的二个孔中都不发光,则电路出现的故障可能是: (选填“ab两点间”“cd两点间”或“进户线零线”)断路。
13.如图甲所示的家庭电路中,若在甲、乙两处分别安装电灯和开关,则开关应该安装在 (选填“甲”或“乙”)处,在图乙所示的电能表接入用电器的最大总功率为 W,若某段时间内该电能表闪烁了300次,表示消耗的电能为 kW h。
14.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;如图甲所示是测电笔的结构,其中a为电阻、b为氖管,测电笔中的电阻与氖管的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);图乙、丙中,测电笔正确的握法是 (选填“乙”或“丙”)。
15.在电气工程领域电动机的连接要求与三孔插座相同,请把图中的吊扇(电动机)按安全用电原则接入电路,要求:调速开关(abc是三个接线柱)控制吊扇的转速,当调速开关滑片顺时针转动时,吊扇风速减慢。
16.如图,请在遵守安全用电原则的前提下,用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中(开关仅控制灯泡)。
17.图甲为某款三孔插座,请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。
18.如图甲,是某品牌储水式电热水器的内部结构图,其简化原理如图乙所示。水温通过温控开关控制,最高温度设定为80℃。当水温达到80℃时,温控开关断开停止加热;当水温低于40℃时,温控开关自动闭合进行加热。指示灯标有“220V,1W”字样。
(1)该电热水器的三线插头有三个插脚,如图丙所示,其中标有“E”字的长脚在电热水器上与 (选填“大地”或“金属外壳”)相连;
(2)电热水器的容积大小为50L,将电热水器装满初温为20℃的水并开始加热,从指示灯亮起到熄灭、水吸收的热量为多少?[,]
(3)若该电热水器的额定加热功率为2420W,则该发热器的电阻大小为多少?
(4)为了测量电热水器某次工作的实际电压大小,小明关闭家中其他的用电器,在电热水器加热时观察到标有“3200imp/(kW h)”字样的电能表的指示灯3mn闪烁了320次(指示灯消耗电能忽略不计),则电热水器工作的实际电压为多少?
【链接中考】
1.(2025·湖北武汉·中考真题)图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关,台灯正常发光。下列说法正确的是( )
A.断开插线板开关,台灯仍正常发光 B.断开台灯开关,指示灯会熄灭
C.若指示灯断路,台灯仍正常发光 D.若台灯内部短路,指示灯会被烧坏
2.(2024·四川绵阳·中考真题)安全用电,至关重要。从安全角度出发,下列四幅图中,三孔插座、开关接入家庭电路最合理的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图是家庭电路的一部分,进户线在图中左侧。闭合开关,灯泡不亮,用试电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,d处氖管不发光。则电路故障是( )
A.灯泡断路 B.b、c间断路 C.a、d间断路 D.进户线零线断路
4.(2025·四川泸州·中考真题)现代家庭电路的智能电能表分时段计费,引导用户错峰用电。智能电能表的芯片主要用到了 材料(选填“绝缘体”“半导体”或“超导体”),它的表盘如图所示,若在一段时间内指示灯闪烁了120次,则表明用电器消耗了 J的电能。在使用带有金属外壳的用电器时,应将金属外壳 ,以有效地防止漏电带来的安全隐患。
5.(2025·云南·中考真题)
(1)图甲中的滇金丝猴是珍稀保护动物,请画出它所受重力G的示意图,O为重心。
(2)用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整。