第 16講 生 活 用 電 1.(2018樂山)關于家庭用電及安全常識,下列說法正確的是( D )A.低于220 V的電壓對人體是安全的B.家庭電路中,各用電器都是串聯(lián)在電路中的C.控制用電器的開關應該接在該用電器和零線之間D.外殼為金屬的用電器,用三線插頭是防止漏電而采取的安全措施找 問 題 知 易 2.(2018福建)關于安全用電,下列做法正確的是( B )A.在通電的電線上晾曬衣服 B.及時更換老化的電線C.用濕布擦拭通電的電視機 D.在高壓線附近放風箏 3.(2018青島)家庭電路中電流過大時,空氣開關自動切斷電路,俗稱跳閘。產(chǎn)生跳閘的原因可能是總功率過大或發(fā)生短路。 4.(2018無錫)按要求作圖:如圖,請將兩孔插座正確接入家庭電路中。 答案如右上圖所示 5.(2018三明模擬)家里的用電器是并聯(lián)的;如圖所示,用試電筆辨別插座中的火線和零線,甲、乙方法中,正確的是乙。 體 系 構(gòu) 建 夯 基 礎 學 易 考 點 一 家 庭 電 路 5年 3考 1.(2018內(nèi)江)請在圖中用筆畫線代替導線將電燈、開關和插座正確接入家庭電路。 答案如右上圖所示 2.(2018福建)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),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( C )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 學法提點1.從安全角度出發(fā),連接家庭電路時應注意以下幾點:(1)家庭電路各組成部分的連接順序不能顛倒;(2)保險絲串聯(lián)接在火線上;(3)開關一端必須與火線相連;(4)燈口的連接方法是火線接燈口頂端,零線接燈口的螺旋套;(5)兩孔插座的接線要求是“左零右火”,三孔插座的接線要求是“左零右火上接地”。 2.保險絲的相關知識:(1)為什么保險絲要選用電阻較大、熔點較低的材料制成?答:保險絲電阻較大,則電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率比較大,使得保險絲溫度易升高,且保險絲熔點較低,這兩點使得保險絲更容易達到熔點就自動熔斷,起到保護電路的作用。(2)選擇:保險絲的額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流。 3.三線插頭中接用電器金屬外殼的那個腳長的原因:中間的插腳稍長一些,可以在插插頭時使家用電器的金屬外殼先接地線,拔插頭時能使金屬外殼后離開地線,即使家用電器因絕緣不好漏電,人也不會觸電。 考 點 二 家 庭 電 路 中 電 流 過 大 的 原 因 5年 1考 家庭電路中電流過大的原因發(fā)生短路;用電器的總功率過大。這兩個原因都可以使保險絲熔斷。此外,如果保險絲太細(額定電流過小),也容易燒壞家庭電路中避免電流過大的措施1.電路中同時使用的用電器不能太多,尤其是大功率用電器,非用不可時,也應盡量錯開時間,交替使用2.定期檢查、維修電路和電器設備,避免發(fā)生因?qū)Ь€絕緣層老化而引起的短路 3.(2018十堰)在家庭電路中,各用電器之間是并聯(lián)(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)連接的。星期天小天在家里正開著空調(diào)上網(wǎng)查資料,當媽媽做飯時把電熱水壺插頭插進插座時,空氣開關立刻“跳閘”,小天分析其原因可能是電熱水壺插頭內(nèi)部短路,也可能是家里電路中用電器總功率過大。 4.(2018棗莊)在生活中,我們有時會遇到以下幾種情況,在下述情況中可能引起家庭電路中空氣開關跳閘的是 ( A )(1)電路中增加大功率的用電器;(2)插座中的兩個線頭相碰;(3)開關中的兩個線頭相碰;(4)戶外輸電線絕緣皮破損。A.(1)和(2) B.(2)和(3)C.(1)和(3) D.(2)和(4) 學法提點1.家用電器的總功率對家庭電路的影響:用電器的總功率過大是家庭電路中電流過大的原因之一。(1)家用電器總功率的計算:家庭電路中,家用電器的總功率等于各用電器功率之和。(2)家用電器的總功率對家庭電路的影響:根據(jù)P=UI,家庭電路的電壓為220 V,家庭電路中總功率P越大,干路中的電流I就越大,容易引起線路故障,甚至引起火災。 2.短路對家庭電路的影響:短路是家庭電路中電流過大的另一原因。(1)短路對家庭電路的影響:家庭電路中的用電器都是并聯(lián)的,一旦發(fā)生短路,即電源短路。此時干路中的電流很大,產(chǎn)生大量的熱使保險絲熔斷,或使空氣開關跳閘。若線路老化或沒有安裝保險裝置,則導線的溫度會升高,燒壞絕緣皮,引起火災。(2)家庭電路中可能發(fā)生短路現(xiàn)象的情形:改裝電路時不細心,使火線和零線直接連通;電線絕緣皮被刮破或者電線和用電器使用時間太久,絕緣皮破損老化,使火線和零線直接連通,或電器進水,這些情況都會造成短路;由于燈座、插座、插頭的兩個接線柱接線不規(guī)范,而使火線和零線相碰等。 考 點 三 安 全 用 電 5年 5考 電壓越高越危險原因:人體是導體,人體觸及帶電體時,有電流通過人體,由歐姆定律I= 可知,當人體的電阻R一定時,加在人體兩端的電壓越大,通過人體的電流就越大。電流大到一定程度,人就會發(fā)生危險,所以電壓越高越危險。電對人體造成的傷害程度與通過人體電流的大小及持續(xù)時間有關常見電壓值:我國家庭電路的電壓是220 V,工廠用的動力電路的電壓是380 V,高壓輸電線路的電壓高達10 kV500 kV,這些都遠遠超出了人體的安全電壓,一旦發(fā)生觸電,就會有生命危險UR 5.(2018昆明)關于安全用電,圖中錯誤的是 ( A ) 6.(2018南充)下列圖中符合安全用電與保護原則的是( A ) 學法提點1.安全用電補充原則:(1)更換燈泡、搬動電器前應斷開電源開關;(2)不弄濕用電器,不損壞絕緣層,導線絕緣皮破損應及時更換;(3)保險裝置、插座、導線、家用電器等達到使用壽命應及時更換;(4)有金屬外殼的用電器要有接地線;(5)不用濕毛巾擦帶電的用電器;(6)電視天線不能與電線接觸;(7)在高壓帶電體周圍設立警示牌或安裝護欄等。 2.防雷擊的方法:(1)在曠野地遇到雷電,注意不能用手機;(2)不能在大樹等高出地面很多的物體旁避雨,可找地勢較低的位置俯臥并將身上的金屬物品放在一邊。(3)不要在鐵軌上行走。 3.人體電阻并不是一個固定值,每個人的電阻不一樣大;即使是同一個人,在皮膚潮濕的情況下,人體電阻也會顯著降低。人體干燥時的電阻為104105 ;在皮膚潮濕時,人體的電阻可降低到約為103 。因此即使加在人體上的電壓不大,電流也會較大,甚至超出人體能承受的限度;在人體電阻一定的情況下,電壓越大,通過人體的電流越大,危險就越大。一般情況下,對人體的安全電壓是不高于36 V。 教材圖片命題形式預測教材圖片命題形式預測(RJ九全P105)(HY九下P34圖18-2)命題點:家庭電路1.如圖為家庭電路的組成,其中接入插座的用電器和燈泡為并聯(lián),燈泡和控制燈泡的開關為串聯(lián)。干路上的閘刀開關控制整個電路的通斷(RJ九全P106圖19.1-2)(HY九下P40圖18-5)命題點:試電筆2.試電筆是用來辨別火線和零線的,如圖所示為試電筆的構(gòu)造示意圖。在使用試電筆時手指一定要接觸筆尾的金屬體,當筆尖接觸電線時,如果氖管發(fā)光,則表示接觸的是火線 (RJ九全P113圖19.3-2)命題點:低壓觸電3.家庭電路觸電事故都是人體直接或間接接觸火線造成的(RJ九全P109圖19.2-1)命題點:用電器的總功率過大4.請你用學過的物理知識解釋圖中描述的現(xiàn)象:由圖可知,此時電路中用電器的總功率過大,根據(jù)P=UI可知,在總電壓一定時,電路中的總功率過大會導致干路中的電流過大。根據(jù)Q=I2Rt,在導線的電阻和通電時間一定時,干路中的電流過大,會導致干路上產(chǎn)生的熱量過多,從而容易引起火災 解 教 材 圖 易 類 型 一 安 全 用 電研 真 題 優(yōu) 易例1(2018山西,14,3分)關于安全用電,下列說法正確的是( A )A.更換燈泡前應斷開電源開關B.使用絕緣皮破損的電線供電C.在高壓輸電線附近放風箏D.用濕抹布擦發(fā)光的燈泡 命題亮點該試題考查內(nèi)容為安全用電常識和家庭電路中電流過大的原因,各選項所涉及的內(nèi)容均來源于實際生活中可能遇到的情況,真正體現(xiàn)了從物理走向生活的理念,既達到了讓學生運用所學物理知識解決實際生活問題的目的,也滲透了安全教育的理念,同時培養(yǎng)了物理學科核心素養(yǎng)中的科學態(tài)度與責任的素養(yǎng),促進了學生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和立德樹人目標的達成。例如A選項中更換燈泡前應先斷開電源開關從正面告訴學生安全用電的注意事項;D選項用濕抹布擦發(fā)光的燈泡,從反面讓學生了解容易發(fā)生觸電的情況,需要用到安全用電知識才能夠進行判斷。這種結(jié)合生活實例考查學生安全用電常識和觸電類型的題更加貼近學生生活,更能體現(xiàn)學以致用的思想。 解題思路常見的觸電類型分為低壓觸電和高壓觸電。低壓觸電是人體直接或間接接觸火線造成的,所以為避免發(fā)生低壓觸電,人不能直接或通過其他導體間接接觸到火線,A選項更換燈泡前應先斷開電源開關,是避免人體通過帶電的燈泡接觸到火線;D選項用濕抹布擦發(fā)光的燈泡,由于普通的水是導體, 用濕抹布擦發(fā)光的燈泡也就是帶電的燈泡,也容易造成人體間接地接觸到火線,從而發(fā)生觸電事故。而高壓觸電分為高壓電弧觸電和跨步電壓觸電,C選項中在高壓輸電線附近放風箏,容易造成高壓電弧觸電;B選項使用絕緣皮破損的電線供電,容易發(fā)生短路事故,使得干路中的電流過大,從而發(fā)生保險絲熔斷或空氣開關跳閘的現(xiàn)象,甚至會因?qū)Ь€過熱而引發(fā)電路起火。 1.關于家庭電路及安全用電,下列說法正確的是( B )A.開關控制電燈時接在電燈與火線間或零線間都可以B.用電器使用三腳插頭是防止漏電而采取的安全措施C.發(fā)現(xiàn)有人觸電,應馬上用手拉觸電者,使其盡快脫離電源D.試電筆是用來測試物體是帶正電還是帶負電的 2.在日常生活中,下列做法符合安全用電要求的是( A )A.經(jīng)常接觸水的用電器的塑料外殼一定要接地B.開關必須接在燈泡和零線之間C.用電器著火時,應迅速向用電器潑水D.穿著絕緣性很好的鞋子可以靠近高壓帶電體 類 型 二 家 庭 電 路 中 電 流 過 大 的 原 因例2(2018山西,41,4分)小明在家學習時遇到這樣的情況:剛把臺燈的插頭插入插座中,就聽到“啪”的一聲,家里的所有用電器都停止了工作。經(jīng)檢查保險絲燒斷了。請你用所學的物理知識解釋保險絲燒斷的原因。 命題亮點本題依托生活中的實際場景考查了短路引起的家庭電路電流過大的原因,以及保險絲燒斷的原因,涉及的知識有歐姆定律和焦耳定律,考查的目的是讓學生綜合運用所學的電學知識分析和解決生活中的實際問題,體現(xiàn)了對學生物理觀念、科學思維以及科學態(tài)度與責任的考查。本題不僅能體現(xiàn)學生對所學知識掌握的熟練程度,更重要的是考查了學生靈活運用物理知識按照一定的邏輯思維分析和解決實際問題的能力,同時作為簡答題,本題對學生是否能夠有條理地、邏輯清晰準確地運用物理語言表達自己的觀點和思想的能力也具有重要的檢測功能。 解題思路根據(jù)歐姆定律可以分析短路為什么會引起家庭電路的電流過大。再根據(jù)焦耳定律分析電流過大引起保險絲燒斷的原因。 答案電路發(fā)生了短路,電路中電阻很小,家庭電路的電壓220 V一定,根據(jù)I=可知,電路中的電流很大。根據(jù)Q=I2Rt,通電時間和保險絲的電阻一定時,通過電路的電流大,保險絲產(chǎn)生的熱量多,溫度急劇升高,達到保險絲的熔點,保險絲燒斷。UR開放解答 3.多數(shù)火災都是因電流過大造成的。(1)引起電流過大的原因有哪些?(2)請根據(jù)所學的物理知識解釋:為何電流過大容易引起火災。 答案(1)家庭電路中電流過大的原因:短路;用電器的總功率過大;(2)在通電時間t和導線電阻R不變情況下,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,電流I越大,電流流過電線產(chǎn)生的熱量Q就越多,所以容易引起火災。 4.小宇家喜遷新居,小宇的爸爸購買了立式冷暖空調(diào)、大功率的微波爐、電磁爐、電飯鍋這四種家用電器,而家中只有如圖所示的插排一個,爸爸要將這四種用電器同時插在插排上,被小宇及時發(fā)現(xiàn)并制止,請說出爸爸的行為可能會產(chǎn)生的后果并解釋原因。 答案(1)立式冷暖空調(diào)、大功率的微波爐、電磁爐、電飯鍋的功率都很大,同時使用,會造成總功率過大,根據(jù)P=UI,當電壓U不變,總功率P過大,會造成電流I過大,根據(jù)Q=I2Rt,電阻、通電時間一定時,電流越大,產(chǎn)生的電熱越多,導線的溫度越高,容易燒壞導線的絕緣皮,引起火災。(2)立式冷暖空調(diào)、大功率的微波爐、電磁爐、電飯鍋都是三腳插頭,插排中只有三個三孔插座。四種用電器同時插在插排上,肯定有一個用電器要把中間的腳折斷才能插進插座中,如果該用電器外殼帶電,則人碰到該用電器時由于外殼沒有接地,就容易造成觸電事故。 易錯點辨析1.漏電保護器與空氣開關的區(qū)別:一般居民家中都會用到以下兩種開關,一種叫空氣開關,另一種叫漏電保護器也叫剩余電流動作斷路器。兩者外形看似接近,它們的功能卻有著本質(zhì)區(qū)別,一旦用錯不但起不到作用,還會有觸電與燒毀電路的危險。甲 圖甲所示為漏電保護器,一般安裝在入戶的配電箱中,也可安裝在熱水器、小廚寶等電器插座的前端。我們都知道正常情況下電流是從火線流入電器,然后從零線流出,這種情況下,火線與零線的電流應該是相等或者說相差不大的。但是如果電器發(fā)生了損壞,或者說電器內(nèi)部絕緣不是很好了,當我們觸摸到這些部位時,從火線流入的一部分電流就會通過我們的身體流入大地,這樣從零線流出的電流必然會減小,此時漏電保護器就會監(jiān)測到這個變化迅速跳開來切斷電路,保護我們不受觸電的危險。尤其像熱水器這樣的電器,我們洗澡時身體是和大地完全相連的,如果熱水器漏電而恰好沒有切斷電源線,就會 發(fā)生觸電危險。所以現(xiàn)在一些大品牌電器廠家在電器內(nèi)部為我們安裝好專用的漏電保護器,防止觸電危險的發(fā)生。所以說漏電保護器的作用就是監(jiān)測線路中流過火線的電流與流過零線電流的差值,就會跳開并切斷電路而且這個差值設定得非常小,可以說正常工作的漏電保護器是很靈敏的。乙 圖乙所示為空氣開關,乍一看與漏電保護器差不多,但是它的功能和漏電保護器完全不一樣。空氣開關主要是監(jiān)測線路中電流的大小,如果超過它的設定值就會跳開切斷電路。不論這個大電流是由于用電器功率過大還是發(fā)生了觸電或者絕緣皮損壞所導致,它都會跳開,比如圖乙中的空氣開關設定值就是32 A,當超過這個電流就會跳閘,而電路中小于這個電流是不會跳開的。一般空氣開關也裝在配電箱中,作為總開關與各支路開關使用。雖然空氣開關與漏電保護器都能夠在故障時跳開并切斷電路,但是兩者一般不能混用。漏電保護器的動作電流是幾毫安到幾十毫安,而空氣開關的設定 值則是幾安到幾十安。如果使用空氣開關代替漏電保護器,當電器內(nèi)部發(fā)生輕微損壞,造成很小的電流增大時,空氣開關是不會跳開的。而且人體如果發(fā)生觸電,也得當線路中電流達到幾安到幾十安才會跳開,此時人體遭受到了觸電的傷害。而漏電保護器則會在通過人體的電流達到幾毫安到幾十毫安時就會馬上跳開,保護了人身不受到觸電的危害。 例3(2016吉林)新建樓房的用電線路中通常裝有空氣開關和漏電保護器,它們在電路中分別起什么作用?答案空氣開關是保護電路的,即當電路中電流過大時,空氣開關會自動斷開,對電路或用電器有保護的作用;而漏電保護器在某種程度上是為了保護人,即當電路中漏電時,漏電保護器會迅速切斷電路,對人起到保護的作用。 命 題 點 家 庭 電 路 和 安 全 用 電 綜 合試 真 題 練 易1.(2017山西,15,3分)關于家庭電路和安全用電,下列說法正確的是( C )A.所有家用電器的外殼都需要接地B.家庭電路中各個用電器都是串聯(lián)的C.使用試電筆判斷哪條導線是火線時,手要按住筆尾金屬體D.若空氣開關“跳閘”,一定是電路中出現(xiàn)了短路 2.(2016山西,15,3分)“注意安全,珍惜生命”是大家的共同心愿。下列一些做法符合安全用電的是( C ) 3.(2016山西,33,4分)使用試電筆時,人體通過試電筆與火線相連,為什么沒有觸電事故發(fā)生呢?閱讀以下資料,請你在小組合作交流時給有疑惑的同學講解其中的道理。 答案使用試電筆時,人體與試電筆串聯(lián)接入家庭電路中,電路的總電阻R=R高電阻+R人體,由于高電阻阻值約為一百萬歐,所以電路中總電阻很大。家庭電路的電壓為220 V,根據(jù)I=可知,通過人體和試電筆的電流很小,不會有觸電事故發(fā)生。UR 4.(2015山西,13,3分)“珍愛生命,注意安全”是同學們?nèi)粘Ｉ钪斜仨毦哂械囊庾R。關于安全用電,下列說法正確的是( C )A.保險絲熔斷后,可以用銅絲代替B.發(fā)現(xiàn)有人觸電,直接用手把他拉開C.有金屬外殼的用電器,其外殼要接地D.家庭電路中,開關連接火線或零線都可以 5.(2014山西,16,3分)如圖是某家庭電路的一部分,下列說法正確的是( B )A.電冰箱接入三孔插座后電燈與電冰箱串聯(lián)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