初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義版塊18 專題18 家庭電路 （學生版）

頁專題18家庭電路知識·解讀一、家庭電路1、家庭電路各組成部分的連接順序：進戶線→電能表→總開關→保險裝置→用電器及插座．2、測電筆使用方法：手接觸筆尾金屬體，筆尖金屬體接觸導線，觀察氖管是否發(fā)光．二、家庭電路中電流過大1、家庭電路中電流過大的原因有兩種：（1）短路；（2）用電器總功率過大．2、兩點理解保險絲：(1)制作材料：電阻比較大、熔點比較低的鉛銻合金；(2)原理：當電流過大時，保險絲由于溫度升高而熔斷，切斷電路，起到保護的作用．三、安全用電1、家庭觸電事故都是人直接或間接與火線相連．2、家庭電路的觸電類型：（1）單線觸電；（2）雙線觸電；高壓觸電類型：（1）高壓電弧觸電；（3）跨步電壓觸電．3、觸電的急救：首先切斷電源，再救人.不能潑水．4、避雷針把云層上的電荷導入大地，使其不對高層建筑構成危險，保證了高層建筑的安全．四、零線與地線的區(qū)別零線是我國的習慣性說法，國外沒有零線的說法，電力傳輸系統(tǒng)中有三種線：L(相線=火線)、N(中性線)、PE(保護線)，其中L和N是帶電的，PE是不帶電的。1.結構的區(qū)別：零線(N)：從變壓器中性點接地后引出主干線。地線(PE)：從變壓器中性點接地后引出主干線，根據(jù)標準，每間隔20～30m重復接地。2.原理的區(qū)別：零線(N)：主要用于工作回路，零線所產生的電壓等于線阻×工作回路的電流。由于長距離的傳輸，零線所產生的電壓就不可忽視，作為保護人員安全的措施就變得不可靠。地線(PE)：不用于工作回路，只作為保護線。利用大地的絕對“0”電壓，當設備外殼發(fā)生漏電，電流會迅速流入大地，即使發(fā)生PE線有開路的情況，也會從附近的接地體流入大地。3.N與PE的區(qū)別：兩者并不是同一概念，零線是中線的俗稱，是電力部門提供的工作線路。地線是接地裝置的簡稱，又分為工作接地和安全性接地，其中安全性接地又分為保護接地、防雷擊接地和防電磁輻射接地。(1)工作接地：是用它完成回路使設備達到性能要求的接地線。要求接地電阻小于等于4Ω。(2)保護接地：為防止人們在使用家電及辦公等電子設備時發(fā)生觸電事故而采取的一種保護措施。家用電器及辦公設備的金屬外殼都設有接地線，如其外殼帶電，則電流沿安裝的接地線流入大地；規(guī)定保護接地電阻小于4Ω。(3)防電磁輻射接地：在一些重要部門為防止電磁干擾，對電子設備加裝屏蔽網，安裝的屏蔽網要接入相應的接地系統(tǒng)，并要求接地電阻小于4Ω。五、易錯知識點總結1、各種用電器是并聯(lián)接入電路的，插座與燈座是并聯(lián)的，控制各用電器工作的開關與用電器是串聯(lián)的．2、空氣開關是零線和火線起作用，當兩線間電流太大就會自動跳閘，作用和保險絲一樣．漏電保護器是火線起作用，如果人接觸火線，那么通過人體和大地構成回路，有額外的電流沒有通過零線，里面的電磁裝置會自動觸發(fā)，也會跳閘，馬上斷電保護人體．3、保險絲要串聯(lián)在電路中，且一定要串聯(lián)在火線上．4、在選擇保險絲時，應該使保險絲的額定電流等于或稍大于電路中最大正常工作電流．5、大功率的用電器要錯開使用．6、不高于36V的電壓是安全電壓，不能說安全電壓是36V.7、高壓輸電線最上面的兩條或一條導線是用來防雷的，不是輸電的．典例·解讀類型一、家庭電路的組成例1、如圖是某家庭電路的一部分，下列說法正確的是()A、電冰箱接入三孔插座后電燈與電冰箱是串聯(lián)的B、電冰箱接入三孔插座能使電冰箱金屬外殼接地C、若在圖中甲、乙兩處分別裝電燈或開關，甲處應裝電燈，乙處應裝開關D、斷開開關S時，站在地上的人接觸A點或B點都不會觸電【【答案】B.【解析】本題考查家庭電路的相關知識。家庭電路中各用電器能獨立工作，互不影響，是并聯(lián)的，A錯；三孔插座有接地線，電冰箱接入三孔插座能使電冰箱的金屬外殼接地，B對；為了安全，控制燈泡的開關應直接接在火線上，故甲處裝開關，乙處裝電燈，C錯；斷開開關S時，A點與火線相通，B點與火線不相通，因此站在地上的人接觸A點會觸電，接觸B點不會觸電，D錯。例2、圖中甲是插線板，請將乙圖的內部電路連接完整。要求：在開關斷開時插線板上的指示燈不發(fā)光，插孔不能提供工作電壓；在開關閉合時指示燈發(fā)光，插孔可提供工作電壓，若指示燈損壞，開關閉合時插孔也能提供工作電壓?！尽敬鸢浮?【解析】本題考查家庭電路的連接。插線板上的指示燈在開關閉合時會發(fā)光，插孔正常通電，說明開關同時控制指示燈和插座，指示燈和插座之間可能是串聯(lián)，也可能是并聯(lián)，如果兩者并聯(lián)，開關應該在干路上；如果指示燈損壞，開關閉合時插孔也能正常通電，說明指示燈和插座之間不可能是串聯(lián)的。為了用電安全，開關應接在指示燈、插座和火線之間。類型二、安全用電常識例3、電可以造福人類，但使用不當也會帶來危害。下列說法不符合安全用電要求的是()A、不允許用鐵絲或銅絲代替熔絲B、用電器的金屬外殼應該接地C、可以在不斷開開關的情況下更換燈泡D、使用測電筆時，手不能接觸它的筆尖【【答案】C.【解析】本題考查安全用電常識。鐵絲和銅絲的熔點較高，當電流過大時不能及時熔斷保護電路，因此不能用鐵絲或銅絲代替熔絲；有金屬外殼的用電器，為了防止漏電時對人體造成傷害，金屬外殼應該接地；為了防止觸電，更換燈泡時必須斷開開關或切斷電源；使用測電筆時，手不能接觸筆尖金屬體，可見C不符合安全用電要求?！疽族e點】(1)為了用電安全，絕不能用銅絲、鐵絲代替保險絲，也不能安裝過粗的保險絲。保險絲選擇的原則：電路中應安裝額定電流合適的保險絲，通常使保險絲的額定電流稍大于或等于電路中的最大正常工作電流。(2)現(xiàn)在家庭電路中常用空氣開關代替閘刀開關和保險盒，當電路中電流過大時，會發(fā)生“跳閘”，切斷電路，起到保護作用。例4、如圖所示是一些與用電安全相關的現(xiàn)象。其中符合安全用電原則的是()【【答案】D.【解析】本題考查安全用電常識。小孩用手指直接插入插座的孔內，接觸火線時會觸電；安全用電的原則是不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體，從電線上取風箏不符合安全用電要求；接在電路中的電源插頭屬于帶電體，用濕手拔插頭時易發(fā)生觸電事故；用電器的金屬外殼一定要接地，防止外殼因漏電發(fā)生觸電事故，故D符合安全用電原則。類型三、家庭電路故障分析例5、夜里，小明家的三盞電燈均正常發(fā)光，突然三盞電燈全部熄滅，經檢查保險絲完好，用試電筆檢查插座的兩孔，氖管均發(fā)光。發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是()。A、插座處發(fā)生短路了B、某個電燈的燈絲燒斷了C、進戶線的火線斷了D、進戶線的零線斷了【【答案】D.【解析】由于保險絲完好，說明電路中一定沒有出現(xiàn)短路現(xiàn)象，A選項錯；家庭電路中各個用電器是并聯(lián)的，某個電燈的燈絲斷了，其他的電燈仍然發(fā)光，B選項錯；如果進戶線的火線斷了，氖管不會發(fā)光，C選項錯；進戶零線斷了，但家中各個用電器仍處于帶電狀態(tài)，故用試電筆檢查是氖管均發(fā)光，正確的選項是D。電路故障的判斷是常見的考題，一般以選擇題形式出現(xiàn)。家庭電路故障常見的三種情況：（1）短路，保險絲燒斷；（2）火線斷路或燈絲斷了，斷點與火線之間使試電筆氖管發(fā)光，斷點與零線之間不能使試電筆氖管發(fā)光；（3）進戶線的零線斷了。例6、如圖所示，閉合開關S后，發(fā)現(xiàn)電燈L不亮，且保險絲沒有熔斷。某同學用試電筆測試燈頭的兩根電線上C、D兩點，發(fā)現(xiàn)這兩處都能使試電筆的氖管發(fā)光。再用試電筆測試火線A點和零線B點時，氖管在測火線A點時能發(fā)光，在測零線B點時不發(fā)光。那么可以判定故障是()。A、火線和零線間短路B、電燈L短路C、電線AC段某處斷路D、電線BD段某處斷路【【答案】D.【解析】本題考查電路故障的判斷問題。閉合開關S后，發(fā)現(xiàn)電燈L不亮，且保險絲沒有熔斷，說明電路沒有短路，很可能是斷路的情況；由題中描述的現(xiàn)象可得，故障原因是電線BD段某處斷路。類型四、觸電類型例7、如圖所示，A、B、C、D三人均直接與家庭照明電路的火線接觸，以下關于A、B、C、D四人是否會發(fā)生觸電事故的判斷中，正確的是（）A．A、B、C、D四人都直接或間接跟火線連通，所以都會發(fā)生觸電事故B．A、B、D三人因站在干燥的木凳上，所以不會發(fā)生觸電事故C．A、B二人只接觸火線，不會發(fā)生觸電事故D．B、C、D三人因構成電流的通路，所以都會發(fā)生觸電事故【【答案】D.【解析】A中，由于人踩在干燥的木凳上，且只有一只手接觸火線，不能構成電流的路徑，故不會發(fā)生觸電；B、C中，B接觸火線，BC相連，C踩在地上，所以此時相當于BC串聯(lián)，故會造成BC中有電流通過，即BC都會觸電；D中一只手抓火線，一只手抓零線，所以通過人體會有電流，也會造成觸電；故分析上述四個選項，D是正確的；類型五、家庭電路電流過大原因例8、下列現(xiàn)象不會引起家庭電路發(fā)生火災的是()A、用電器總功率過大B、短路C、開關內兩根線相碰D、線路連接處接觸不良【【答案】C.【解析】開關是接在火線上的，開關內兩根線相碰就相當于開關閉合，不會導致電流過大，也就不會引起火災．兩點理解家庭電路火災：用電器的總功率過大和短路是家庭電路中電流過大的原因；通過導體的電流越大，電流通過導體時產生的熱量越多.例9、原來室內的電燈均正常發(fā)光，當把臺燈的插頭插入插座時，室內電燈全部熄滅，保險絲熔斷，發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是()A、臺燈燈絲斷了B、臺燈插頭內部短路C、停電了D、用電器總功率過大【【答案】B.【解析】家庭電路中保險絲熔斷的原因有兩個：一是因短路造成電路中電流過大；二是在電路中加入大功率用電器．根據(jù)題意，電路中只增加一盞臺燈，只有幾十瓦，根本不屬于大功率用電器，因此可能是短路問題．原來室內的電燈均正常發(fā)光，由此判斷插頭插入插座時，室內電燈全部熄滅，保險絲熔斷，插頭處短路的可能性最大，臺燈的燈絲斷了，不會造成短路．家庭電路中某一用電器短路，則全部用電器均被短路．例10、閱讀短文，回答問題：漏電保護斷路器電給我們帶來便利的同時也帶來安全隱患，根據(jù)安全用電要求，現(xiàn)在，許多用戶特別是新建樓房的電路中除了要安裝防止電流過大的空氣斷路器(俗稱“空氣開關”)外，還必須安裝如圖甲所示的漏電保護斷路器(俗稱“漏電保護器”)，它們通常安裝在供電箱中.

家用漏電保護斷路器是在用電器發(fā)生漏電故障或人因操作失誤而觸電時實施保護的設備，正常情況下，住戶家中沒有電流流向地面，即圖乙中I3為零，進戶線中流入的電流I1和流出的電流I2相等．如果電路中某處發(fā)生漏電(漏電是指電流從墻體、人體、接地線或其他路徑流向地面)，即圖中的I3不為零，就會造成I1和I2不相等，當I1和I2的差異達到一定值，漏電保護斷路器便會迅速自動切斷電路．排除漏電故障后，重新合閘即可恢復供電．為確保使用安全，漏電保護斷路器上設置了試驗按鈕，需要每月試按一次，如果試驗按鈕按下漏電保護器無動作，說明漏電保護器需要更換．(1)漏電保護斷路器實質上就是一個________(電源/用電器/開關).(2)家庭電路電流過大的原因有_______________________(只需答一個原因),當家庭電路電流過大時，漏電保護斷路器________(能/不能)自動切斷電路.(3)如果電路中發(fā)生漏電，漏電電流為I3，則I1、I2、I3大小關系的表達式為________________________.(4)站在地面上的人體不小心接觸了火線，如圖丙所示，該人體的電阻為3000Ω，人與地面、電線等的接觸電阻為2500Ω，電路中安裝了規(guī)格為如圖丁所示的漏電保護斷路器，該漏電保護斷路器________(能/不能)及時斷開電路．【答案【答案】（1）開關；（2）短路；不能；（3）I1=I2+I3；（4）能.【解析】（1）漏電保護斷路器實質上就是一個開關；（2）家庭電路電流過大的原因是：短路或總功率過大；據(jù)題目中漏電保護器的作用是：如果電路中某處發(fā)生漏電（漏電是指電流從墻體、人體、接地線或其他路徑流向地面），即圖中的I3不為零，就會造成I1和I2不相等，當I1和I2的差異達到一定值，漏電保護斷路器便會迅速自動切斷電路．故家庭電路電流過大時，熔斷絲會熔斷，但漏電保護器不會切斷；（3）火線中的電流一部分通過零線，一部分流向大地，即三電流之間的關系：I1=I2+I3；（4）站在地面上的人體不小心接觸了火線時，此時漏電電流I3=220V/(3000Ω+2500Ω)=0.04A=40mA，由圖丁可知，額定動作電流I≤30mA，因I3＞I，所以，該漏電保護器能及時斷開電路；培優(yōu)·訓練一、選擇題1、圖中的家庭電路元件，連接順序正確的是()2、利用試電筆可以方便地判斷出照明電路中的火線和零線．如圖所示的是使用試電筆的幾種方法，其中正確的是()A.只有(1)(2)B.只有(2)(3)C.只有(3)(4)D.只有(1)(4)3、關于家庭電路和安全用電，下列說法中正確的是()A.在未斷開電源的情況下更換燈泡B.我國家庭電路的電壓為36VC.在觸電事故現(xiàn)場，要立即切斷電源D.用潮濕的手撥動電器設備的開關4、“創(chuàng)新”小組的同學們在一次綜合實踐活動中，進行安全用電知識的搶答比賽，以下選項應搶答“對”的是()A.用濕毛巾擦拭正在發(fā)光的臺燈B.開關連接在零線和用電器之間C.保險絲燒斷后最好用銅絲替代D.家用電器金屬外殼一定要接地5、下列符合安全用電原則的是()A.螺口燈泡的螺旋套應跟火線相連B.電燈的開關應接在零線與燈泡之間C.有金屬外殼的電器要通過三孔插座接地D.使用測電筆時，手不能接觸筆尾金屬體6、下列現(xiàn)象符合安全用電原則的是()7、如圖所示，關于家用插座說法中，正確的是()A.開關串聯(lián)在干路中，指示燈與各組插孔并聯(lián)在電路中B.開關、指示燈和各組插孔并聯(lián)在電路中C.開關、指示燈和各組插孔串聯(lián)在電路中D.各組插孔串聯(lián)在一起與指示燈并聯(lián)在電路中8、家里一盞電燈突然熄滅，用試電筆(又名“測電筆”)分別測試電路中的a、b、c、d四點(如圖所示)，只有測a點時氖管發(fā)光．若電路中只有一處故障，則故障可能是()A.進戶零線斷路B.燈泡L斷路C.開關S接觸不良D.導線cd斷路9、電工師傅維修電路有時需要帶電操作，如圖所示，以下操作不會發(fā)生觸電事故的是()A.甲站在絕緣凳上同時接觸火線和零線B.乙站在絕緣凳上僅接觸火線C.丙站在地上僅接觸火線D.丁站在地上同時接觸火線和零線10、(多選)如圖是某家庭電路的一部分，下列說法正確的是()A.電冰箱接入三孔插座后其外殼與零線相連B.斷開開關S時，用試電筆接觸A點氖管發(fā)光，接觸B點時氖管不會發(fā)光C.保險絲燒斷后可用銅絲代替D.閉合開關S時，電燈不亮，保險絲未燒斷，可能是電燈斷路11、(多選)如圖是小軒家的部分電路．下列說法正確的是()A.若熔斷器熔絲熔斷了，不能用銅絲代替B.若導線cd間斷路，仍然可以安全使用三線插座C.若閉合開關S，燈泡L不發(fā)光．用測電筆檢測e點，氖管不發(fā)光，則說明燈絲一定斷了D.若ab間斷路，燈泡L仍能正常工作12、圖甲所示的熱熔膠槍是一種裝修工具，用于材料涂膠。它的內部有2只相同的PTC（正溫度系數(shù)）加熱元件，其工作電路如圖乙所示，扣動扳機能使固體膠條向前擠壓，聯(lián)動開關S同時擲向A、B，槍口冒出膠液，松開扳機，聯(lián)動開關S同時擲向B、C。單只PTC元件的電阻隨溫度的變化如圖4丙所示。關于PTC元件的工作情況，下列說法中正確的是（）A、扣動扳機，兩只PTC元件串聯(lián)在電路中B、松開扳機，只有一只PTC元件接入電路C、松開扳機，當溫度為80℃時，電路消耗的電功率為55WD、扣動扳機，當溫度為180℃時，1min電路消耗的電能為4800J二、填空與作圖題1、請用筆畫線表示導線，將圖中的電燈、開