文档内容
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
专题18 生活用电
一、思维导图
二、新课标要求
3.4.7 了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。
三、知识梳理与典例
一、家庭电路
1. 家庭电路的组成
1关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(1)家庭电路的组成: 、 、 、 、用电器、插座等。前面四项
要按顺序排列。
(2)家庭电路中各部分的安装特点及作用
①电能表:用来计量电路所消耗的 。串联接在 路上。输电线进入到用户,首先要
接到电能表上,这样电能表才能计量所有用电器消耗的电能。
家庭电路 总开关
②总开关:控制电路 。接通和切断电路,便于更换电器或维修设备。总开关串联在
在干路上,接在电能表后,保险装置前。
③保险装置——熔丝(也叫保险丝)
总开关的后面是 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。
④空气开关
现在新建居民楼电路中的保险装置一般采用空气开关,当电路中的电流过大时,空气开关自动
断开,切断电路,俗称跳闸。
⑤插座与用电器
插座是给用电器供电的,各插座之间是 的;各用电器之间都是 ;用电器与插座
之间也是 。(选填“串联”或“并联”)。
2. 火线和零线
进户的两条输电线中,一条叫做端线,俗称 ,另一条叫做零线。通常情况下,火线与
零线间电压为 V(与大地间电压也为220 V)。零线在入户之前已经和大地相连,因此,
零线与大地间电压为 。
3. 试电笔
(1)结构:由金属体笔尖、电阻(阻值大)、氖管、金属笔卡(或金属笔尾)组成。
(2)作用:辨别 线和 线;检测用电器的外壳是否与 线相通(或者说检
测用电器的金属外壳是否带电)。
2关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(3)使用方法
正确的使用方法 错误的使用方法
①手拿试电笔,手指按住金属笔卡(或金属笔尾),使 接触被测导线(手指千万不能
碰到笔尖金属体)。
②试电笔辨别火线与零线
手拿试电笔,手指按住笔卡(或金属笔尾),使笔尖接触被测导线。如果氖管发光,则接触的
是 线;如果氖管不发光,则接触的是 线。
(4)原理:当试电笔接触火线时,由火线经试电笔、人体,到大地间形成通路,有电流流过
试电笔和人体,所以试电笔氖管 ;由于流过该通路的电流很小,对人体不会造成伤害。如
果接触的是零线,由于零线与大地之间的电压为0,试电笔中无电流通过,氖管不发光。
4. 三线插头和漏电保护器
(1)两孔插座与三孔插座
①两孔插座的连接:左孔接 线,右孔接 线。
②三孔插座的连接:上孔接 线、左孔接 线、右孔 火线(左零右火上接地)。
③两孔插座与三孔插座的使用场景
两孔插座:适用于外壳绝缘的用电器和设备,结构简单,连接方便。
三孔插座:用电器适用于外壳为金属的用电器,能在用电器外壳带电时起保护作用。
(2)三线插头
洗衣机、电冰箱等电器的电源插头有三根线,其中一条接火线(L),一条接零线(N),插
头上标着E的导线和用电器的 相连,插座上相应的导线和室外的 相连。
3关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(3)接地
用电器的金属外壳接地可以防触电,从以下两个角度理解:
①将三线插头插入三孔插座,把用电器接入火线与零线之间的同时,也将用电器的金属外壳与
地线连接起来了。这时人接触用电器的金属外壳,相当于接触地线,不会发生触电危险。
②若用电器金属外壳与火线相通,由于人体电阻远大于导线电阻,这就相当于导线将人体短路
了,故电流由导线流入大地,而不会流过人体。
(3)漏电保护器
①作用:当电路中发生漏电或站在地上的人不小心接触了 ,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 ,对人身起到保护作用。
②原理:如图所示是安装了漏电保护器的家庭电路。当电路处于正常工作状态时,图线路中A
点和B点的电流 ,漏电保护器开关处于接通状态。若有人在C点不慎触电,则火线、人体、
大地将构成回路,所产生的电流将不通过零线,此时通过线路中A、B两点的电流 ,漏电
保护器会迅速切断电路,从而起到保护作用(选填“相等”或“不相等”)。
(3)空气开关与漏电保护器的区别
①空气开关的作用:当电路中的电流超过规定大小时,空气开关会 ,切断电源,从而保
护电路。
②漏电保护器的作用:当电路中发生 或站在地上的人不小心接触了 ,电流经过人
体流入大地,这时,总开关上的“漏电保护器”会迅速切断电源,对人身起到保护作用。
【例题1】如图是揭阳某同学家的家庭电路的部分电路图,下列说法中正确的是( )
A.零线和地线之间电压是220V
B.丁灯的安装及开关的连接是正确的
C.两孔插座和三孔插座的连接都是正确的
4关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
D.用试电笔正确接触M和N点时,试电笔的氖管均不发光
【例题2】图为小明家里住宅内配电系统方框图。下列说法正确的是( )
A.空气开关A的额定电流比B的额定电流大
B.家庭电路中电能表属于大功率用电器
C.空调和电灯串联接在家庭电路中
D.有金属外壳的用电器应使用两孔插座
【例题3】小林同学在家庭电路中安装一只螺丝口灯泡和一个三孔插座,要求开关只控制灯泡,
部分导线已连接,如图所示,请你只添加三根导线帮小林完成安装。
【例题4】(多选题)如图是家庭电路中常见的元件和用电器,下列说法不正确的是( )
A.图甲中洗衣机金属外壳与图中字母E的导线相连,目的是洗衣机漏电时保护人的安全
B.图乙中的空气开关能在家庭电路中电流过大时切断电路,对电路起到保护作用
5关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
C.图丙中的测电笔可以用来检验物体表面是否带有电荷,以免因误触发生触电事故
D.图丁中断开开关,手接触点M时不会触电
二、家庭电路中电流过大的原因
1. 家用电器的总功率对家庭电路的影响
(1)家用电器的总功率
家庭电路中,家用电器的总功率和各用电器的功率之间的关系
P = P+ P + …+ P
1 2 n
可见,同时工作的用电器越多,尤其是同时工作的大功率用电器越多,电路的 就越大。
(2)电路中的电流与家用电器总功率的关系
根据P =UI,得I=P/U,因为家庭电路中的电压220V是一定的,所以用电器总电功率越大,
电路中的 就越大。
结论:用电器的 过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
(3)家用电器的总功率对家庭电路的影响
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。根据焦耳定律可知,产生的热量就越多,会引起线路故障,甚至
发生火灾。因此,电路中同时使用的用电器不能太多。
为防止家庭电路出现总功率过大现象,家庭用电时,要注意:
① 用电器不要同时使用;
②对于空调、电暖器、电热水器等功率较大的用电器,应采用独立供电的方式,即一条线路专
供一大功率的用电器使用。
2. 短路对家庭电路的影响
(1)短路是家庭电路中电流过大的另一原因
【演示实验】如图所示,断开开关,用导线将A、B两点起来,闭合开关观察发生的现象。
【实验现象】保险丝快速 。
【现象分析】当用导线将A、B两点连接起来时,火线与零线直接相连,发生短路,由于导线
的电阻很小,电源电压为220V不变,根据I=U/R可知,短路时电路中的电流非常大。由
Q = 可知,保险丝会产生大量的热量,温度急剧升高,快速熔断。
【实验结论】 是家庭电路中电流过大的另一个原因。
6关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(2)造成家庭电路中短路的原因
家庭电路中的短路就是直接或间接将 与零线连通,通常有下列情况:
①人为原因。如在电路安装中不细心造成火线和零线连通。
②使用问题。如电线绝缘层破损,或者是使用时间长,或者是使用环境恶劣,使得导线绝缘层
老化,用电器和插座进水造成火线和零线连通。
③元件损坏。例如设备绝缘材料老化,设计、制造、安装、维护不良等造成的设备缺陷发展为
短路。
(3)短路对家庭电路的影响
根据前面学过的知识可知,由于导线的电阻很 ,短路时电路中的电流非常 ,会
产生大量的热,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。
3. 保险丝
(1)演示实验:保险丝的作用
【演示实验】如图所示,把铜丝、滑动变阻器串联在电源上。在A、B之间接入一段细保险丝,
调节滑动变阻器的滑片,使电流逐渐增大,观察现象。
【实验现象】电流增大到一定程度时,保险丝 熔断,而导线和铜丝等 熔断(会/不
会)。
【实验结论】在电流较大时,保险丝会先行 ,自动切断电路,对整个电路起到保护作
用。(这是利用了电流的热效应 )
(2)保险丝的材料:保险丝由电阻率较 、熔点较 的铅锑合金制成。
(3)保险丝在电路中的符号:
(4)保险丝的规格
保险丝的规格用 来表示。保险丝越粗,额定电流和熔断电流就越 ;一般情况下,
熔断电流是额定电流的2倍。
(5)保险丝的选择
选择保险丝时应使保险丝的额定电流 或略 电路中的最大正常工作电流。
7关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(6)家庭电路中常见保险丝的安装
保险丝通常串联安装在 之后的进户线上。也可以只接在一根火线上。
(7)空气开关
现在新建居民楼电路中的保险装置已经不再使用保险丝,而是用起保险作用的 代替。
空气开关安装在 后,当电路中的 过大时,空气开关自动断开,切断电路。
【例题1】学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动,本期活动的主题是“安全用电,珍惜
生命”,下列是活动的部分内容。如图a所示,接地导线应该与三孔插座的______(填
“E”、“N”或“L”)孔相连接;如图b、c所示,两种使用测电笔的方法中,正确的是图____;
如图d、e所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因,其中图d所示情况的原因是_______(填“用电
器的总功率过大”或“短路”)。
【例题2】如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡正常发光,但插座不能供电。用试电笔
检测插座的左、右两孔,氖管均不亮。则电路中的故障可能是( )
A.熔丝熔断 B.三孔插座与地线接触不良
C.灯泡被短路 D.A、B两点间断路
【例题3】严寒的冬天即将来临,明明家新购置了一台1kW的空调。已知他家原有电器的总功
率是5600W,电能表上标有“220V 10(40)A”的字样。请你通过计算说明:
(1)使用这台空调时,通过它的电流是多少?
(2)从电能表使用的角度考虑,明明家的电路是否允许安装这样一台空调?
三、安全用电
1. 电压越高越危险
(1)影响电对人体造成的伤害程度的因素:通过人体 的大小及其持续 。
(2)电压越高越危险
①由欧姆定律I=U/R可知,加在人体两端的电压越大,通过人体的电流就越 ,对人体的
伤害就越 。
8关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
②经验证明:只有不高于 V的电压才是安全的。
③我国家庭电路的电压是 V,工厂用的动力电路的电压是 V,高压输电线路的电压
高达 10~500kV。
④人体的电阻是可变的:通常情况下,人体的电阻约为104~105Ω;在皮肤潮湿时,人体的电
阻变 ,约为103Ω。
2. 常见的触电事故
(1)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 事故。
(2)低压触电的两种形式: 触电、 触电。
单线触电
(3)高压触电的两种形式
① 触电:如图甲所示,人体靠近高压带电体时,容易产生电弧触电。
② 触电:如图乙所示,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。
(5)触电急救的原则
首先切断 ,或用一根 将电线挑开,尽快使触电者脱离电源。
(6)漏电保护器的作用
若发生的是单线触电,两根线电流有较大偏差,漏电保护器自动跳闸, 对触电者起到
保护作用;若发生的是双线触电,两线电流几乎没有偏差,这时漏电保护器 起到保护作用
(选填“能”“不能”)。
3. 安全用电原则
9关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(1)安全用电原则
①不接触 带电体,不靠近 带电体;
②更换灯泡、搬动电器前应断开 。
③不弄湿用电器,不损坏 ;
④保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
(2)电路元件的安装原则
①保险丝必须安装在 线上;
②开关接在用电器与 线之间;
③螺口灯泡的螺旋套一定要接在 线上,其顶部的金属片接 线。
④有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座,使金属外壳接 。
4. 注意防雷
(1)雷电的实质:雷电是大气中一种剧烈的 现象。
(2)避雷针
高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很粗的金属线与 相连,可以防雷,叫做 。
避雷针的原理是:利用针状金属物的 ,将云层所带的电导入 ,避免因雷电引发事故。
古代建筑物上的铁制装饰物也起到了 的作用,高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来
的。
(3)雷电灾害及预防
自古以来,雷电灾害就时有发生。发生在2007年5月大兴安岭的森林大火的“元凶”也是雷
击。雷击伤人的事时有发生,日常生活中注意防雷非常重要。雷雨时,人在开阔地行走,不要举着
雨伞或肩扛长的金属物,最好找一个低洼处,双脚 ,尽可能降低 。在山区遇到雷雨时,
最好进入山洞避雨,但不要触及洞壁,同时双脚并拢,避免接触电压和跨步电压之害。在山区旅游
时,遇雷雨躲入旅游车厢内最安全,但进入车厢时不要接触金属部分。
【例题1】如图所示是现在一般标准住宅内配电系统方框图。下列说法正确的是( )
10关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
A.空调正常工作时,灯泡一定发光
B.如果插座被短路,空气开关会跳闸
C.甲、乙两图中的人都触电了,且“漏电保护器”都会切断电路
D.若空气开关“跳闸”,可能是电路中发生了图甲的触电事故
【例题2】如图所示,用电器接在电压为220V的电源上,消耗电功率是1100W,电路中还有
额定电流为10A的保险丝及漏电保护器(在图中虚线框内,未画出)。则:
(1)只有该用电器接入电路中,通过保险丝的电流为____A。
(2)一个电阻为8.8kΩ的人,赤脚站在地上,不小心手接触了火线,此时通过人体的电流是
_______A,保险丝_____ 熔断(选填“会”或“不会”),漏电保护器检测到通过A、B两处的电
流I _____I (选填“>”、“<”或“=”),从而切断电路,保护人身安全。
A B
【例题3】漏电保护器可以自动比对火线、零线上的电流大小,若检测到两者电流不等则会立
刻切断电路,保护可能触电的人员。如果在接有漏电保护器的电路中,A、B、C、D四人分别单独
以图所示方式用手接触裸露的电线,A、B直接站在地面,C、D站在木凳上。他们中最有可能触电
的是( )
A.A B.B C.C D.D
11关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
四、综合练习
1. . 如图所示为家庭电路的简化电路图,若该电路中各处的连接都是正确的,则关于该家庭电
路下列说法中正确的是( )
A.电能表是测量家庭电路中用电器总功率的仪表
B.a线是零线,b线是火线
C.开关是串联在火线与灯泡L之间的
D.电视机与电风扇是串联在电路的
2.如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。关于空气开关和漏电保护器的作用,
下列分析正确的是( )
A.当电灯电流过大时,空气开关③将跳闸
B.当插座漏电时,空气开关①将跳闸
C.当空调电流过大时,漏电保护器会迅速切断电流
D.空气开关跳闸,问题解决后需更换新的空气开关
3. 如图所示是小明同学设计的家庭电路图,对此分析下列错误的是( )
A.保险盒接法错误,保险盒应该安装在火线上
B.两孔插座接法错误,其左端导线应该接在零线上
C.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
D.将一盏台灯刚接入该三孔插座时,保险丝烧断,可能由于台灯插头短路
12关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
4.如图所示的做法中,符合安全用电原则的是( )
A.雷雨天站在大树下避雨 B.用手指碰触插座的插孔
C.用湿抹布擦发光的灯泡 D.将冰箱的金属外壳接地
5. 图中,将家庭电路补充完整(虚框内一处接保险丝“ ”,另一处用导线连接)。
6. 如图所示的家庭电路,闭合开关S后,灯泡正常发光,但插座不能供电。用试电笔检测插
座的左、右两孔,氖管均不亮。则电路中的故障可能是( )
A.熔丝熔断 B.三孔插座与地线接触不良
C.灯泡被短路 D.A、B两点间断路
7. 小明家有100 W的电视机一台,150 W的冰箱一台,1 000 W的电热水器一台,照明灯总
功率180 W。现他家又买了一台全自动洗衣机,其铭牌如下表。他家安装的电能表上允许通过的最
大电流为10 A。则:
(1)现在,他家的这些用电器能不能同时使用?
13关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
(2)他家新买的洗衣机在额定电压下洗衣时,通过洗衣机的电流是多少?
(3)他家若再购一台1.5 kW的空调,为安全用电,需考虑哪些因素?
额定电压 220V
额定频率 50Hz
机身尺寸 600 ×560×850
洗涤功率 330W
8. 现代家庭用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示,用
电器R接在家庭电路上,电阻为44欧,电路中还有额定电流为10A的熔断丝(俗称保险丝)。则:
(1)只有用电器R接入电路时,通过熔断丝的电流为多少?
(2)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体
的电流是多少(表中电阻数据适用此人)?并分析为什么熔断丝不会断(即熔断丝不能救人命)。
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
手与手之间的电阻 200kΩ 5kΩ
手与脚之间的电阻 300kΩ 8.8kΩ
手与塑料鞋底之间的电阻 8000kΩ 10kΩ
14