第19.1讲 生活用电【教材为纲·探题源】-2024年中考物理一轮复习讲义
展开知识点1:家庭电路
我国家庭电路的电压是220 V。家庭电路由两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成。输电线进户后首先接到电能表上,电能表用来显示所消耗的电能。接下来是全户用电的总开关。当家庭电路需要修理时,必须断开总开关,这时室内全部电路与外面的输电线分离,可以保证施工人员的安全。
总开关的后面是保险装置。熔丝(俗称保险丝)是简易保险装置,装在保险盒内。电流过大时熔丝会熔化,切断电路,对用电器起到保护作用。
在电能表、总开关、保险装置之后,可以连接用电器。电路中还可以安装插座,许多家用电器可以接在插座上。
火线和零线:进户的两条输电线中,一条叫做端线,俗称火线,另一条叫做零线。零线在入户之前已经和大地相连。
在家用电路中,知道进户的两条线哪条是火线、哪条是零线非常重要。常用的方法是用试电笔来判断。
三线插头和漏电保护器:洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头有三条线,其中一条接火线(通常标有“L”字样),一条接零线(标着“N”),第三条线标着“E”的地线,插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连,插座上相应的导线和室外的大地相连。万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏,使外壳带电,电流就会流入大地,不致对人造成伤害。
在新建的楼房里,控制插座的总开关上大多还装有漏电保护器。正常情况下,用电器通过火线、零线和供电系统中的电源构成闭合电路,不应该有电流直接流入大地。但是,如果站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时,总开关上的“漏电保护器”会迅速切断电流,对人身起到保护作用。
【典例探究】在家庭电路中,从进户开始要顺次安装下列元器件再接用电器,其先后次序正确的是 ( )
A.电能表、保险装置、总开关 B.电能表、总开关、保险装置
C.保险装置、电能表、总开关 D.总开关、电能表、保险装置
【解题思路】解题口诀技巧“进能开宝器”。
家庭电路安装顺序:进(进户线)能(电能表)开(总开关)宝(保险丝)器(用电器)。
【答案】B
【解题大招】进能开宝器,顺序一致的只有B。故答案为B。
知识点2:家庭电路中电流过大的原因
家用电器的总功率对家庭电路的影响:根据电功率和电流、电压的关系式P = UI,可以得到。家庭电路中的电压是一定的,U = 220 V,所以用电功率P越大,电路中的电流I就越大。
如果家里添置了新的大功率用电器,例如电热水器、空调机,就要用上面的公式计算一下通过的电流。由于各种用电器都是并联的,家里用电线路上的总电流会随着用电器的增加而变大。因此,一定注意不要让总电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大值。即使每个用电器的功率不算很大,如果很多用电器同时使用,它们的总功率也会相当可观,电路中的总电流也可能超过安全值。因此,电路中同时使用的用电器不能太多,否则容易引起线路故障,甚至发生火灾。用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
短路对家庭电路的影响:发生短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。家庭电路中有时会发生短路现象。例如,改装电路时不小心,使火线和零线直接连通造成短路;电线绝缘皮被刮破或烤焦,电线和用电器使用年限过长,绝缘皮破损或老化,也会使火线和零线直接连通或电器进水造成短路。由于导线的电阻很小,短路时电路中的电流非常大,会产生大量的热,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。
保险丝的作用:为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中常常要安装保险丝,以保护用电器或人身安全。
保险丝是用铅锑合金制作的,电阻比较大、熔点比较低。当电流过大时,它由于温度升高而熔断,切断电路,起到保护的作用。不同粗细的保险丝有不同的额定电流,当通过保险丝的电流小于或等于额定电流时,保险丝正常工作;当通过保险丝的电流大于额定电流,达到或超过它的熔断电流时,保险丝熔断,从而切断电路。
保险丝有时安装在玻璃管内,称为保险管。保险管的额定电流写在管端的铜帽上,更换保险管时要注意观察。为了用电安全,禁止用铜丝、铁丝等导线代替保险丝。新建楼房的供电线路已经不再使用保险丝,而
用起保险作用的空气开关代替。
【典例探究1】学习家庭电路相关知识后,小明对图中所设计的家庭电路的认识正确的是( )
A.图中两个灯泡与其对应控制开关的连接都是正确的
B.使用洗衣机时应选择插座C
C.灯L1、L2是串联的
D.如果图中A、B之间发生断路,则用测电笔检查插座C的各个插孔,测电笔的氖管都不发光
【答案】B
【解析】在灯与对应控制开关的连接中,火线应先接开关,再接入灯泡,所以灯L1接法错误,故A错误;使用洗衣机时应选择插座C,把洗衣机外壳与大地接通,避免因意外漏电对人身产生伤害,故B正确;灯L1、L2是并联的,互不影响,故C错误;如图中AB之间发生断路,C插座电路连接正常,测电笔接触C插座右孔时,氖管发光,故D错误。
【典例探究2】如图所示是新安装的照明电路,为检测电路是否存在故障,在保险丝处接入一个“220 V 40 W”的灯泡L0,当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红色;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,由此可以确定( )
A.L1灯头断路 B.L2灯头短路 C.L1灯头短路 D.L2灯头断路
【答案】B
【解析】 ①当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红色;由于L0和L1串联,每盏灯分得的电压均低于220 V,所以两灯不能正常发光而呈暗红色;由此说明L1支路是完好的,既无断路也无短路,故A、C错误;②当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,说明L0两端电压为220 V,L2两端电压为0 V,即L2短路,使L0直接接在电源上,L0正常发光,故B正确、D错误。
故选B。
【典例探究3】关于家庭电路和安全用电,下列选项中正确的是( )
A.用湿布擦拭正在工作的台灯
B.在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C.我国家庭电路的电压值为380V
D.家庭电路中必须安装保险丝或空气开关
【答案】D
【解析】A.生活中的水是导体,用湿布擦拭正在工作的台灯容易发生触电事故,故A错误;
B.在未断开电源开关的情况下更换灯泡,灯泡处仍带电,容易发生触电事故,故B错误;
C.我国家庭电路的电压值为220V,动力用电的电压为380V,故C错误;
D.家庭电路中必须要有保险丝或空气开关,这样在电流过大时可自动切断电源,对电路起到保护作用,故D正确。
故选D。
知识点3:安全用电
电压越高越危险:研究表明,电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关。人体是导体。通常情况下人体的电阻约为104~105Ω ;在皮肤潮湿时,人体的电阻可降低到约103 Ω。很低的电压,例如用手直接接触1.5 V的干电池,不会对人体造成伤害。加在人体两端的电压越高,流过人体的电流就越大,到一定程度就会有危险。我国家庭电路的电压是220 V,工厂用的动力电路的电压是380 V,高压输电线路的电压高达10~500 kV,这些都远远超出了安全电压,一旦发生触电,就会有生命危险。人体的安全电压是不大于36V。
常见的触电事故:当人体成为闭合电路的一部分时,就会有电流通过。如果电流达到一定大小,就会发生触电事故。假如人的一只手接触火线,另一只手接触零线,这样,人体、导线和电网中的供电设备就构成了闭合电路,大电流流过人体,就会发生触电事故。
假如人的一只手接触火线,另一只手虽然没有接触零线,但是由于站在地上,导线、人体、大地和电网中的供电设备同样构成了闭合电路,电流同样会流过人体,发生触电事故。高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏,即使不接触也会有危险。高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠得很近时,容易产生电弧触电。
如果高压输电线掉落在地上,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高的电压,称做“跨步电压”。这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,同样会发生触电事故。
在发生触电事故现场,千万不要用手去拉触电的同伴,而是要立即切断电源。切断电源后,必要时应该对触电者进行急救,同时尽快通知医务人员抢救。
安全用电原则:家庭电路的电压值远远超过了安全值。为了防范触电事故,家庭电路都安装空气开关(或保险丝)、漏电保护器等保险装置。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,防范触电事故最重要的是要有安全用电的意识,遵守安全用电原则。为了确保用电安全,日常生活中要做到:
● 不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
● 更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;
● 不弄湿用电器,不损坏绝缘层;
● 保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
注意防雷:除了确保家庭用电安全外,在日常生活中还要注意防雷。雷电是大气中一种剧烈的放电现象。云层之间、云层和大地之间的电压可达几百万伏至几亿伏,放电时的电流可达几万安至十几万安,产生很强的光和声。云层和大地之间的放电如果通过人体,能够立即致人死亡;如果通过树木、建筑物,巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏。高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很粗的金属线与大地相连,可以防雷,叫做避雷针。高压输电线最上面的两条导线也是用来防雷的。
【典例探究1】关于家庭用电,下列说法错误的是( )
A.家庭电路中往往配有三根导线,分别为相线。中性线和保护接地线
B.家庭配电箱主要由电能表.电源总开关.漏电保护器等组成
C.漏电保护器可以对人身触电、导线漏电、插座接错线及用电器短路等故障起保护作用
D.楼道中的声光控开关中的声控传感元件和光控传感元件是并联的
【答案】D
【解析】A.家庭电路中往往配有三根导线,分别为相线(火线).中性线(零线)和保护接地线,故A正确;
B.由用电常识可知,家庭配电箱主要由电能表.电源总开关.漏电保护器等组成,故B正确;
C.由漏电保护器在电路中的作用可知,漏电保护器可以对人身触电.导线漏电.插座接错线及用电器短路等故障起保护作用,故C正确;
D.楼道中的声光控开关中的声控传感元件和光控传感元件同时工作时才会对灯泡起到控制作用,所以二者是串联的,故D错误。
故选D。
【典例探究2】关于家庭电路,下列说法中正确的是( )
A.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
B.家庭电路中总电流过大,是由于电路中用电器的实际功率过大引起
C.家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D.电炉工作时,电炉丝热的发红,而连接电炉的导线并不太热,是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小
【答案】D
【解析】A.家庭电路中同时工作的用电器越多,相当于增大了横截面积,故总电阻越小,故A错;
B.在家庭电路中,因电流过大原因有:电路中发生短路故障;电路中用电器的总功率过大,造成干路电流过大,所以B错;
C.家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,电流不通过用电器,用电器不会烧坏,故C错;
D.电炉在使用时,电炉丝和导线串联,I电炉丝=I导线,通电时间t相同,因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,
所以电流产生的热量Q电炉丝>Q导线,从而出现电炉丝放出大量的热,而输电导线几乎不发热的现象;故D正确。
故选D。
【典例探究3】家用插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔也能正常通电,如果指示灯损坏,开关闭时也能正常通电.根据上述现象,在图乙中画出插线板中开关.指示灯.插座和电源线的连接方式。
【答案】
【解析】指示灯在开关闭合时会发光,插孔也能正常通电,如果指示灯损坏,开关闭时也能正常通电.说明灯与插孔间互不影响,即是并联的,且开关控制整个插线板.开关先接火线。如图所示:。
一、单选题
1.(2023·四川德阳·统考中考真题)“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的安全意识。下列涉及物理知识的安全问题说法正确的是( )
A.公路上汽车行驶时,后车必须与前车保持安全距离
B.无论手的干湿都可以摸与电源相连的灯具
C.低于100 ℃的水都可以直接饮用
D.火车站站台设有一条黄色安全线,火车进站时,候车乘客可以站在安全黄线以内, 只要不接触火车就行
2.(2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题)关于家庭电路,下列说法不正确的是( )
A.各用电器之间都是串联的
B.控制灯的开关接在火线与灯之间
C.工作的用电器越多,总功率越大
D.当发现有人触电时,应及时切断电源
3.(2023·江苏宿迁·统考中考真题)生活中,我们应“珍爱生命,规范用电”。下列说法错误的是( )
A.电热毯内电阻丝断了,接上后可继续使用
B.电冰箱的金属外壳一定要接地
C.不要用正在充电的手机接听电话
D.不要在高压电线下钓鱼
4.(2023·宁夏·统考中考真题)以下关于电学的物理知识,说法正确的是( )
A.摩擦起电过程中产生了新电荷
B.用湿抹布擦拭正在工作的电视机
C.空气开关跳闸一定是电路发生了短路
D.电能表是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表
5.(2023·江苏徐州·统考中考真题)对于如图所示的部分家庭电路,下列说法正确的是( )
A.a是零线
B.bc之间的电压为 220V
C.灯泡和接在插座上的用电器串联
D.测电笔测试插座右孔,氖管会发光
6.(2023·福建·统考中考真题)下列做法符合安全用电原则的是( )
A.用电器着火时用水灭火B.在高压线附近放风筝
C.在灯和零线之间接开关D.更换灯泡前先断开电源
7.(2023·湖北·统考中考真题)小明设计了一种晚上自动给花草浇水电路。光控开关在天黑时闭合,湿敏开关在土壤过于干燥时闭合。浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作,对花草进行浇水。下列电路既满足上述条件,又符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
8.(2023·湖北省直辖县级单位·统考中考真题)下列做法中符合安全原则的是( )
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
二、填空题
9.(2023·山东东营·统考中考真题)试电笔可以用来判断火线和零线。如图所示,持笔方式正确的是 (选填“甲”或“乙”);为了防止触电,控制用电器的开关应连接在 (选填“零线”或“火线”)和用电器之间。
10.(2023·广西·统考中考真题)家中同时使用多个大功率用电器,很容易造成导线中 过大而发生火灾:直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头,可能因接触 (选填“火线”或“零线”)造成触电。
11.(2023·湖北恩施·统考中考真题)关于家庭电路,请回答下列问题。
(1)电灯与插座都是 联的,开关串接在 (选填“火线”“零线”或“地线”)和用电器之间;
(2)若新增加功率较大的电器,要安装供电的插座,在粗细相同的备用导线中,应选用 (选填“铝”“铁”或“铜”)芯导线,因为在通过相同电流时,相同时间内导线 发热较少;
(3)用电吹风吹头发时,吹跑了身旁的纸片,是因为风具有 能。
三、作图题
12.(2023·江苏泰州·统考中考真题)如图所示,请用笔画线代替导线,将三孔插座正确接入家庭电路中。
13.(2023·辽宁锦州·统考中考真题)如图所示是小明家的部分家庭电路,请在括号内标出火线和零线,并将拉线开关控制的灯泡连入电路中。
一、单选题
1.(2023·河南郑州·校考一模)如图是某家庭电路的一部分,家中用电器都正常工作。下列正确的是( )
A.若断开开关S,站在地上的人接触A点或B点都不会触电
B.为防止烧坏保险丝,将保险丝用铜丝替换
C.若闭合开关S,用测电笔分别测试电路中的A、B、C、D、E、F点,以上所有的点氖管均发光
D.若CD间断路,灯泡仍能正常工作
2.(2023·广东深圳·统考一模)现代人的生活已经离不开电了,下面对电的常识说法正确的是( )
A.废旧电池属于干垃圾,可以与其它垃圾一起处理
B.手机充电时输入的电压是36V
C.人体的电阻约为104Ω,在家庭电路中不会触电
D.电视机的待机功率约0.5W,在不观看时,也要及时关闭电源
3.(2023·山东菏泽·统考一模)如下图所示的各种做法中,不符合安全用电原则的是( )
A.①②③④B.②③④C.①②④D.①②③
4.(2023·河南洛阳·统考一模)进入21世纪,电气化发展迅速,“安全用电”成为每一位公民的必备素养。下列说法中,符合安全用电原则的是( )
A.在功率较小的电插座上,插入多个大功率用电器
B.更换电灯时未关闭电灯开关
C.电灯开关应接在零线和灯泡之间
D.电脑、电视长时间不使用的情况下应切断电源
5.(2023·山东德州·统考二模)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
6.(2023·山东济宁·统考三模)下图所示是一些与用电有关的现象,符合安全用电原则的是( )
A.甲图中电源线老化破损仍继续使用B.乙图中爬树取下落在电线上的风筝
C.丙图中用湿手去插拔吹风机的插头D.丁图中电冰箱金属外壳已可靠接地
7.(2023·湖南岳阳·校联考模拟预测)“珍爱生命,注意安全”是每个公民应有的安全意识以下做法符合安全常识的是( )
A.用电器起火时,可以迅速用水扑灭
B.空气开关跳闸后,只需重新闭合即可
C.使用验电笔时,手不要接触笔尾金属体
D.及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
二、作图题
8.(2023·河南安阳·统考二模)请将如图所示元件,连接成符合安全用电要求的家庭电路。
9.(2023·广东汕头·统考模拟预测)用甲图中的专用插线板给电动环保车充电,请在乙图画出插线板内部开关和两插座的连线,并接入家庭电路,要求:
①插线板上的开关可同时控制两插座的通、断;
②开关接通时两插座都能提供220V电压。
10.(2023·江苏南通·统考模拟预测)请用笔画线表示导线,将如图中的电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。
11.(2023·广东东莞·校联考一模)一间教室要安装2盏“220V 40W”的电灯和一个插座,要求开关S控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光,电路连接要符合安全用电的要求。请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来;同时标出火线和零线。
三、简答题
12.(2023·湖南常德·统考二模)下图给出了工作和生活中几种容易引起触电的情况。想一想,除了图示的几种情况外,还有哪些情况可能引起触电?
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