科学八年级下册第7节 电的安全使用学案

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【知识点全掌握】
一．家庭电路的组成及作用
实物图：
电路图：
1. 家庭电路的组成部分：低压供电线、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
2. 家庭电路的连接：各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与
电器是串联的。
3. 家庭电路的各部分的作用：
（1）低压供电线：
① 给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V 的电压，火线和地线之间
也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为0V。
（2）电能表：
① 用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。
② 安装：安装在家庭电路的干路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
③ 铭牌：所标的电压U是：额定电压；所标的电流I是：允许通过的最大电流；UI是：电能表后能接
用电器的最大功率，如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的计数会不准确甚至烧坏。

（3）闸刀（空气开关）：
① 作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
② 安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。
（4）熔断器（封闭管式熔断器、插入式熔断器）
① 材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成。
②保险原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。
③连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上。
④选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑤规格：越粗额定电流越大。
（5）断路器

①作用：当电路过载或短路使电路中电流过大时，能自动切断电路，从而起到的保护作用。可手动合上或切断。相当闸刀开关和熔断器两个原件的作用。
②断路器的接法：接在火线上。
③工作原理：当电路发生短路或过载时，电路中的电流过大，双金属片被过大电流过度加热，两金属片受热膨胀，但由于膨胀程度不同，造成金属片弯曲，顶撞锁簧装置，在弹簧弹力作用下，接触断开，电路切断。
（6）插座：
① 作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。
② 种类： 固定插座、可移动插座
二孔插座、三孔插座

③ 安装：并联在家庭电路中，具体接线情况如下图所示
2
1
2
1
3
4
5
1接火线 2接零线 3接地线 4接用电器的金属外壳 5接用电部分的线路
（7）用电器（电灯）、开关：
① 白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。大功率的灯泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气、氩气等惰性气体，且气压为0.1Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力。灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变大，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。
② 灯泡的种类：螺丝口、卡口
螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线，原因：防止维修触电。
③ 开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路
上的保险丝。
④ 根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯
二、测电笔
（1）测电笔的作用：辨别火线和零线
（2）测电笔的结构：笔尖金属体、大电阻（约1000千欧）、氖管、弹簧、笔尾金属体
（3）使用方法：手触笔尾金属体；笔尖金属体接触被测导线
（4）判别方法：氖管发光——火线；氖管不发光——零线
（5）测量原理：火线、测电笔、人体、大地构成一个通路，小电流通过氖管使之发光。
三、家庭电路电流过大的原因
（1）电路中发生短路。
（2）用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝。
四、安全用电
（1）触电事故：
① 定义：一定强度的电流通过人体所引起的伤害
② 危险性：与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
③ 安全电压：不高于36V，动力电路电压380V、家庭电路电压220V都超出了安全电压。
（2）触电形式：
① 低压触电
a. 单线触电（例：人站在地上一手接触火线）
b. 双线触电（例：人一手接触火线，一手接触零线）
② 高压触电：a. 高压电弧触电 b. 跨步电压触电
（3）安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
（4）抢救措施：先切断电源，再用干燥的木棒拨开，人工呼吸。
（5）生活中安全用电常识
①对于人体的安全电压是不高于36伏。
②不接触火线、有金属外壳的用电电器要将金属外壳接地。
③高大建筑要安装避雷针，防止雷击。
④不靠近高压线路，防止发生高压电弧触电和跨步电压触电。
⑤有人一旦触电或家庭电路发生火灾都要立即切断电源，绝对不能用水来扑灭电器火灾。
⑥将插头插入插座时，手不要接触金属插脚。
⑦不要用湿的手触摸电器、插座和开关。
⑧防止电线的绝缘层老化或破损。
⑨不要在高压线旁钓鱼或放风筝。
⑩不要使插座超负荷。
⑪避免在浴室中使用电器。
⑫导线旁不要放发热物体。
⑬不要同时使用大量大功率用电器。
电路故障的排查
（1）利用试电笔排查故障
利用“校验灯”排查故障
取下保险丝，将额定电压为220 V的“校验灯”接在保险丝的两只接线柱上，闭合支路开关，观察“校验灯”的发光情况：若“校验灯”不发光，则该支路断路；若“校验灯”发光暗淡，则该支路
正常；若“校验灯”发光正常，则该支路短路。
【例题精析】
（2022•湖州）如图是小明家家庭电路的一部分。下列叙述中，错误的是（ ）
A．开关与灯泡串联
B．灯泡与插座串联
C．当开关S断开时，用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四处，能使氖管发光的是d处
D．该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
【解答】解：A、开关应与被控制的电路串联，因此开关应与被控制的灯泡串联，故A正确；
B、插座给可移动家用电器供电，插座并联在电路中，因此灯泡与插座应并联，故B错误；
C、当开关S断开时，d点与火线相连，用试电笔接触该点时氖管发光；a、c与零线接通，氖管不发光；开关断开时b点与零线相连，氖管不发光，故C正确；
D、三孔插痤中有一个孔是用来连接地线的，让有金属外壳的用电器的外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故D正确。
故选：B。
（2021•台州）电给人类的生活带来了极大的方便，然而使用不当时，也会给人们带来危害。下列符合安全用电原则的是（ ）
A．超负荷使用插座
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
【解答】解：A、使用插座时接入用电器过多，用电器是并联的，会使插座中电流过大，易发生火灾。故A不符合安全用电的原则；
B、生活用水是导体，用湿手触摸开关，容易发生触电事故。故B不符合安全用电的原则；
C、金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免用电器漏电时发生触电事故，所以将插头的接地插脚掰弯使用的作法是错误的。故C不符合安全用电的原则；
D、在高压线附近放风筝，一旦风筝线与高压线缠绕在一起，放风筝的人就可能触电，所以放风筝时要远离高压设备。故D符合安全用电的原则。
故选：D。
（2021•湖州）以下四幅家庭电路图中，连接正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：A、断路器接在火线上，火线首先进开关，再入灯泡，符合安全用电原则；故A正确；
BC、断路器接在零线上，该断路器使零线断开后，用电器上还带电，此时人接触用电器，容易发生触电事故，不符合安全用电的原则；故BC错误；
D、开关接在零线与灯之间，不符合安全用电原则，故D错误。
故选：A。
（2020•杭州）图甲表示家庭电路的一部分，图乙、图丙表示试电笔握笔方法，下列相关说法正确的是（ ）
A．电能表是测量电功率的仪器
B．断路器应该安装在Q处而不是P处
C．试电笔在插座接地孔检测时，氖管会发光
D．使用试电笔，图乙的方法错误而图丙的方法正确
【解答】解：A、电能表不是测量电功率的仪表，而是测量用电器消耗电能的仪表，故A错误；
B、为了用电的安全，断路器应该接在干路的火线上，即接在P处，当断路器断开电路时，后面的用电器和插座是不带电的，故B错误；
C、测电笔在插座接地孔检测时，地线不带电，所以氖管不会发光，故C错误；
D、使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，故丙的方法正确，故D正确。
故选：D。
（2021•杭州）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。我国家庭电路的电压是 220 V。对于人体，一般情况下 36 V以下的电压才是安全的。安全用电的原则是不接触 低压带电体 ，不靠近 高压带电体 。
【解答】解：（1）我国家庭电路的电压是220V；
（2）人体的安全电压是不高于36V，所以一般情况下36V以下的电压对人体是安全的；
（3）安全用电的原则，不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
故答案为：220；36；低压带电体；高压带电体。
（2021•宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 右 （填“左”或“右”）移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 火 线。
【解答】解：（1）电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的；当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即电路的电流过小了，这是由于电路的电阻过大导致的，所以应该减小电路中的电阻，即应该将滑动变器R1的滑片P向右移动；
（2）从安全用电的角度分析，开关应该接在进户线的火线上，由图可知开关控制的是进户线a，因此进户线a应该是火线。
故答案为：右；火。
【习题巩固】
一．选择题（共8小题）
1．如图所示为某同学演示使用试电笔的几种握笔方法，其中正确的是（ ）
A．乙和丙B．甲和丙C．甲和丁D．乙和丁
【解答】解：使用测电笔时，手如果不接触尾部金属体，氖管不会发光，是辨别不出火线和零线的；手如果接触笔尖金属体会发生触电事故。
所以甲、丙符合操作规则，乙、丁不符合操作规范。
故选：B。
2．如图是家庭电路的一部分电路，下列说法正确的是（ ）
A．M为零线，N为火线
B．开关S断开时，测电笔笔尖接触插座右孔氖管不能发光
C．开关S闭合时，测电笔笔尖接触A，B两点氖管均不能发光
D．当CD两点间断路时，S闭合，测电笔笔尖接触D时氖管发光
【解答】解：A、由图可知，开关接在了A与M之间，所以M是火线、N为零线，故A错误；
B、开关S断开时，插座右孔与火线相连，氖管能发光，故B错误；
C、开关S闭合时，A与火线相连，则A点氖管会发光，B与零线相连，不发光，故C错误；
D、当CD两点间断路时，S闭合，D与火线相连，测电笔笔尖接触D时氖管发光，故D正确。
故选：D。
3．运用科学知识可以解决许多生活实际问题，下列有关做法正确的是（ ）
A．在水雾较大的浴室中用电吹风吹干头发
B．用湿布擦正在发光的台灯
C．断开电源开关后更换灯泡
D．多个大功率用电器在同一插座上同时使用
【解答】解：A、生活中的水是导体，在水雾较大的浴室中用电吹风吹干头发，容易发生触电事故，故A错误；
B、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B错误；
C、断开电源开关后更换灯泡，灯泡不带电，不容易发生触电事故，故C正确；
D、家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，容易引起火灾，故D错误。
故选：C。
4．如图所示是家庭用插线板。断开开关，指示灯不亮，插孔不能提供工作电压；闭合开关，指示灯亮，插孔提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔仍能提供工作电压，则插线板内部电路连接符合上述现象及安全用电要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】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，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全，根据四个选项可知，A正确。
故选：A。
5．有一口废弃的水井，想利用抽水泵（电动机）将井中的水抽干。在工作之前先将开关S断开，发现井水温度明显变高。电工检测发现：开关虽然断开，但水泵和井水都带电。由此分析，井内水泵电路的实际连接方式可能为（ ）
A．①②B．①③C．②③D．②④
【解答】解：①图中电路连接符合要求，当开关断开时，电动机处不可能带电，不会出现题目中描述的情况；
②图中开关接在电动机与零线之间，这样开关断开后，电动机处仍然带电，而电动机在水中，因此才会出现水泵和井水都带电；
③图中开关和电动机都接在火线上，开关断开后，电动机处仍然带电，而电动机在水中，因此才会出现水泵和井水都带电；
④图中开关和电动机都接在零线上，电动机不带电；故②③符合题意。
故选：C。
6．“珍爱生命，注意安全”是同学们日常生活中必须具备的意识。下列关于家庭电路和安全用电，说法正确的是（ ）
A．安装家庭电路时，开关应安装在零线上
B．家用电器起火时应迅速用水扑灭
C．用电器的三脚插头也可以插入两孔插座使用
D．放风筝时要远离高压电线
【解答】解：A、用电器的开关接在了零线上时，即使断开，用电器仍带电，易发生触电事故，故A错误；
B、家用电器着火时，用水灭火会造成短路，会损坏电器，故B错误；
C、家用电器金属外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生，不能用两孔插座替代，故C错误；
D、放风筝时，应远离高压电线，因为风筝接触高压线，放风筝的人可能会有触电的危险，故D正确；
故选：D。
7．如图是小明设计的家庭电路。下列选项正确的是（ ）
A．丙灯和丁灯是串联的
B．丁灯及其开关的连接正确
C．插座甲和乙的连接都正确
D．用测电笔正确接触M点，管不发光
【解答】解：
A、电路中丙灯和丁灯是独立工作、互不影响的，所以它们是并联的，故A错误；
B、在丁灯的安装及开关的连接中，火线直接进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接灯泡的螺旋套，这样在更换灯泡时，断开开关，切断火线，更安全，故B正确；
C、两孔插座的接法是左零右火；据图可知，两孔插座的两孔分别接到了零线和地线上；三孔插座的左孔接的是零线，上孔接的是地线，右孔接的是火线；故两孔插座连接错误，三孔插座的连接正确，故C错误。
D、图中M点在火线上，所以测电笔接触M点，氖管发光；N点在零线上，所以测电笔接触N点，氖管不发光，故D错误。
故选：B。
8．如图所示的家庭电路中，当开关都闭合时，灯L不亮，用测电笔测试插座的左、右孔，氖管都发光，电路中只有一处故障，下面有关电路图及故障的说法中错误的是（ ）
A．电能表是用来测量电路消耗的电能的
B．三孔插座的使用是为了防止用电器外壳带电发生触电事故
C．若在导线a和b之间接一个灯泡L1，则它和L是并联
D．根据测试结果，应该是m与j之间断路
【解答】解：
A、电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故A正确；
B、三孔插座中多出一个专门用于接地的孔，是为了让用电器的金属外壳与大地相连，当用电器外壳带电时，电流从地线导入大地，可以防止触电事故的发生，故B正确；
C、若在导线a和b之间接一个灯泡L1，即L1接在火线和零线之间，它和L是并联的，故C正确；
D、当开关都闭合时，灯L不亮，说明电路中可能有断路故障；用试电笔测试插座的左、右孔，氖管都发光，说明m、j都与火线相连，所以故障是m点之前（m点左侧）的零线断路，故D错误。
故选：D。
二．填空题（共5小题）
9．现代家庭电路都安装“漏电保护器”和“空气开关”，比单独安装传统的保险丝更能保证用电安全。
（1）小科妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断 空气开关 相当于保险丝（选填“空气开关”或“漏电保护器”）；
（3）当漏电保护器检测到通过图甲中A、B两处的电流不相等（即发生漏电）时，会迅速切断电路。一赤脚站在地上的人，不小心接触了火线，如图乙、丙所示，在空气开关和（选填“乙”或“丙”）。漏电保护器完好的状态下，有触电危险的是 乙 。
【解答】解：（1）小科妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，此时家庭电路中的总功率过大，干路中的电流过大，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断空气开关相当于保险丝；
（2）乙图中，人接在了火线与大地之间，通过人体有电流，此时电路中的电流不会过大，空气开关不会断开电路，人会触电；
丙图中，人接在了火线与大地之间，通过人体有电流，此时火线和零线上的电流大小不同，漏电保护器会断开电路，人不会触电；故有触电危险的是乙。
故答案为：（1）空气开关；（2）乙。
10．如图是部分家庭电路示意图，小王用测电笔去检测时，发现电线2能使氖管发光，说明电线2是 火 线。灯L与插座的连接方式是 并联 （选填“串联”或“并联”）。
【解答】解：由题知用测电笔去检测时，发现电线2能使氖管发光，说明电线2是火线；
家用电器之间是并联时，用电器都正常工作，并且互不影响。由此可知灯L与插座的连接方式是并联。
故答案为：火；并联。
11．图甲为某家用电路示意图，为防止电路短路而引发火灾，小明欲将某款双金属片断路器接入该家庭电路中，图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
（1）图甲中灯泡与插座的联接方式是 并联 。
（2）将断路器接入图甲中M处时，应选择中的 a、c 两个接线柱。
（3）小明将该断路器接入图甲中N处，在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开，若用测电笔测试插座三个孔的带电情况，其中能使氖管发光的是 BC 。（可多选）
A.接地插孔
B.零线插孔
C.火线插孔
【解答】解：（1）由图可知，灯泡与插座工作时互不影响，是并联的；
（2）将断路器接入图甲中M处时，断路器正常工作，应选择a、c两个接线柱；
（3）小明将该断路器接入图甲中N处，在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开，三孔插座的右孔接的是火线，左孔通过灯泡接到火线上，所以火线插孔、零线插孔都能时测电笔的氖管发光，故BC正确。
故答案为：（1）并联；（2）a、c（3）BC。
12．图甲是一个开关插座，利用开关控制插座的通断电。图乙是该插座背面的接线示意图。
（1）导线b是 火线 （选填“火线”、“零线”或“地线”）
（2）开关和插座的连接方式是 串联 。
【解答】解：（1）在家庭电路中，为了用电器的安全，开关应接在火线和用电器之间，所以导线b是火线；
（2）根据题意可知，开关能控制插座的通断电，所以开关与插座是串联的。
故答案为：（1）火线；（2）串联。
13．学习了家庭电路后，小科对家庭电路进行了调查研究。请回答：
（1）如图甲是空气开关的原理图，当电路中电流过大时，通电线圈P产生较强的磁性，吸引衔铁Q，弹簧拉动开关，自动切断电路。可见空气开关切断电路是利用了电流的 磁 效应。
（2）观察厨房中的电器时，妈妈告诉他，以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来，既不方便也容易损坏插座。后来电工师傅换了一个如图乙的带开关的插座后，只要拨动下开关就可以断开电了。小科仔细观察了如图乙的插座后，很快就在纸上画出了如图丙所示的插座背面接线示意图。则图中最上面的a线应该是 零 线。
【解答】解：（1）通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。由图可知，空气开关中有一个电磁铁（电磁铁的原理是电流的磁效应），当电流过大时，电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁，使开关断开，切断电路，所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的。
（2）图丙是插座背面接线示意图，根据开关应接在火线上可知，中间的电线是火线，最上面的一根线应该是零线。
故答案为：（1）磁；（2）零。
三．解答题（共1小题）
14．如图，是家庭用电的几个场景。
（1）图甲所示情境中，使用测电笔方法正确的是图 a 。
（2）若测电笔的电阻为106欧姆，尽管其余电阻未知，也可以判断出流经人体的电流不会超过 2.2×10﹣4 安。
（3）如图乙，是某插座，在开关闭合时，指示灯亮。图丙虚线框内为该插座的内部电路图，请将电路补充完整 见解答图 。如果指示灯损坏，开关闭合时插孔 能 （选填“能”或“不能”）提供工作电压。
【解答】解：（1）使用测电笔时，人体必须与笔尾部的金属体接触，故选a。
（2）流经人体的电流不超过：I=UR=220V106Ω=2.2×10−4A；
（3）在家庭电路中，开关必须接在用电器和火线之间，即从火线上接线，连接开关，然后再将灯泡左端与零线相连即可，如下图所示：
根据图片可知，三块插座与指示灯为并联，二者不相互影响，那么指示灯损坏，对插孔没有影响，即插孔能提供工作电压。
故答案为：
（1）a
（2）2.2×10﹣4
（3）见解答图；能