大学物理化学授课课件第25讲家庭电路(本科专业)

8．为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电 源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在1 min内电能 表转盘转动15圈。电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是( ) A．300 W B．30 W C．150 W D．200 W A
【解析】转盘转动 15 圈消耗电能 W＝
7．小明观察家中的电能表(如图)，下列说法正确的是( ) A．此电能表应该接在220 V的电路中使用 B．电能表的额定功率是220 W C．小明家已经消耗的电能为107 J D．此电能表转盘每小时转过3 000转
A
【解析】①电能表是测量用电器在一定时间内消耗电能多少的仪 表。电能表表盘上显示的数字是已消耗的电能。②“3 000 r/kW· h” 表示每消耗 1 kW· h 的电能，电能表的转盘转 3 000 转。③电能表上 “220 V 10(20) A”表示该电能表在 220 V 的电路中使用，标定电流是 10 A，最大电流不允许超过 20 A。④可利用公式 P＝UI 求出接在该电 能表上的用电器的最大总功率。
6．小张出差时恰逢抄表日， 他家电能表示数为， 出差返回时发现 家中有一盏 60 W 台灯亮着，检查其他电器都已切断电源，再查看电 能表的示数为，则小张出差时间长达( B ) A．5 天 B．10 天 C．30 天 D．100 天
【解析】已知出差前后电能表的示数，后者与前者之差就是出差 期间灯泡消耗的电能。 读数时注意： 最后一位是小数； 单位为 kW· h(度)。 W 根据灯泡的额定功率和消耗电能， 利用公式 t＝ P 得到通电时间， 也就 是出差时间。
【解析】断路器的工作原理是当电路中电流过大时切断电流，如 果电路中出现断路现象，电路中无电流，故选 B。
5．家庭电路中需要安装一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三 孔插座连在一起 )，要求插座能单独使用，开关能控制电灯且符合安全用 电原则。从实物正面观察，图中所示的几种接线中符合要求的是( )
例 5. 如图所示，是感应式电能表的示意图，与其技术参数有关的说 法正确的是( ) C A．正常工作时额定功率为220 V B．每转2圈电路耗电为1 kW· h C．正常运行的最大电流为10 A D．电路消耗的电能是2 486 kW· h
【解析】电能表的各参数表示的物理意义：1 920 r/kW· h，表示 每消耗 1 kW· h 的电能，电能表的转盘转 1 920 转；“2.5(10) A”表示电 能表的标定电流是 2.5 A，最大瞬间电流是 10 A；220 V 表示该电能表 的额定电压；50 Hz 表示该电能表在频率为 50 Hz 的交流电电路中使 用。
例 2.家庭电路中的保险丝烧断了，原因不可能是( A ) A．开关里的两个线头相碰了 B．灯座里的两个线头相碰了 C．室内所有电器都开了 D．选用的保险丝额定电流太小
【解析】A.开关里的两个线头相碰了，相当于开关闭合，保险丝 不会烧断，故 A 正确；B.灯座里的两个线头相碰，会造成短路，保险 丝会烧断，故 B 错误；C.室内所有电器都开了，会造成电路总功率过 大，保险丝会烧断，故 C 错误；D.若选用的保险丝的额定电流小于正 常工作时的电路电流，保险丝会烧断，故 D 错误。
第25讲
家庭电路
家庭电路
1．用电器是消耗电能的装是电流做功的过程，也是电 能转化成 其他形式能 的过程。
3． 常用电器有： 电灯、 电视、 电扇、 电热器、 电吹风、 电饭煲等。 4．家庭电路的组成：进户线、 电能表 (千瓦时计)、 断路器 (闸 刀开关和熔断器)、用电器、插座等。 5．进户线：一般家庭电路进户线有两条，即火线和零线：在正常 情况下，火线和零线之间的电压为 220 伏。 6．熔断器：避免电路中由于 短路 或 用电器总功率过大 造成 电流过大。其中作为熔断丝(保险丝)的材料熔点低，且电阻率 大 。 所选用保险丝的额定电流应 等于 或 大正常工作电流。
1 ×15 kW· h＝0.005 3 000
W kW· h＝1.8×104 J，t＝1 min＝60 s，用电器的功率 P＝ ＝300 W。 t
安全用电常识
1．触电形式(1)低压触电：①双线触电(如：一手接触零线，一手 接触 火 线)；②单线触电(如：人站在地上一手接触 火 线)。(2)高 压触电：①电弧触电；②跨步电压触电。
【解析】洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是由于这 些用电器的外壳是金属，金属是导体，当用电器漏电时，会使外壳带 电，若接上地线，即使漏电，电流也就通过地线，流入大地，而防止 了触电事故的发生。
1．某同学家中电灯开关闭合后不亮，检查保险丝没有熔断，用测电 笔测试所有导线接头时，测电笔氖管均发光，断定故障是( ) B A．入户电源线火线某处断路 B．入户电源线零线某处断路 C．入户电源线某处火线与零线短接 D．灯丝断了
稍大于
电路中的最
7． 断路器： 当电路中电流达到额定值的一定倍数时可以 自动切断 电路， 相 当于闸刀开关和熔断器的组合。 8．三孔插座：如图所示三孔插座的三个插孔分布于等腰三角形的三个顶点 上。接法：左孔接 零 线，右孔接 火 线，上孔接 地 线。
9．家庭电路的连接方法：各用电器(包括插座)都并联，控制各用 电器的开关和用电器 串 联。熔断丝(保险丝)串联在 火 线上，电 能表接在进户线上。如：连接白炽灯时，火线先进 开关 再进灯座， 灯座再连 零线 。 10．测电笔的结构：测电笔是用来辨别 火线 和 零线 的装置。 测电笔由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体组成。
电能表
1． 测量仪器： 电能表 (千瓦时计)， 测量一段时间内电路所消耗 的电能。 2. 1 千瓦时＝3.6×106 焦。
3．在电能表上标有“220 V 10(20) A”“600 r/kW· h”，220 V 表示 的是电能表的 额定电压 。10(20) A 表示的是电能表的标定电流为 10
A，在短时间内使用电流允许大一些，但最大不能超过 20A 。 600 r/kW· h 表示接在这个电能表上的用电器， 每消耗 1 千瓦时的电能， 电 能表上的转盘转过 600 转。 4．用电能表测量消耗的电能 (1)某段时间内电能表先后两次读数的差， 就是这段时间内电能 表消耗的电能。 (2)电能表的读数：一般家庭电路中的电能表的示数 有 5 位数，最后一位是十分位。
2．家庭电路触电是人体直接或间接跟 火 线连通造成的，人体 安全电压为 不高于 36V。 3．安全用电原则：不接触 低压 带电体，不靠近 高压 带电体。 4．触电解决措施：如果发生触电事故，要立即 切断电源 ，必要 时应该对触电者进行人工呼吸，同时尽快通知医务人员抢救。
例 6.生活已离不开电， 但不懂安全用电常识， 电又是非常危险的。 下列有关安全用电的常识正确的是( D ) A．保险丝熔断后，可用铜丝代替 B．湿手按开关 C．电器起火时，可马上用水泼灭 D．家庭电路中，开关应接在火线上
C
【解析】 (1)掌握家庭电路中三孔插座和开关控制灯泡的连接方法 是解决本题的关键。(2)三孔插座的正确连接方法：上孔接地线，左孔 接零线，右孔接火线。(3)家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先接 开关，再接灯泡，零线直接接灯泡。这样连接，开关既能控制灯泡， 又能在灯泡损坏时， 断开开关， 切断火线， 更换灯泡更安全。 故选 C。
【解析】在正常情况下，用测电笔测火线时应亮，测零线时应不亮， 当零线也能使测电笔亮时，说明零线通过用电器与火线相通了，说明 入户电源线零线某处断路。故选 B
2．小明安装了一盏白炽灯，当他还未合上开关时用测电笔测试灯 头两根导线，两根导线都能使氖管发光，则故障可能( ) D A．进户线中零线短路 B．进户线中火线短路 C．零线上的保险丝熔断 D．开关接在了零线上
【解析】A.因为保险丝的熔点低、电阻大，而铜线的电阻小、熔 点高，因此不能用铜导线代替保险丝，故不符合安全用电原则；B.水 是电的导体，用湿手按开关时，可能会因湿手导电而发生触电事故， 故不符合安全用电原则； C.电器着火， 最先应当切断电源， 防止触电， 再用干粉灭火器灭火，隔绝空气，不能马上用水泼灭火；D.从安全角 度考虑，开关应该接在用电器和火线之间，确保开关断开时，用电器 与火线断开，故符合安全用电原则。
10．关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是( B ) A．测电笔是用来测试物体是带正电还是带负电的 B．家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装在相线(火线)上 C．低于 220 V 的电压对人体都是安全的 D．只有当人体接触带电体时，才可能发生触电事故
11．热水袋通常加热到一定温度时温控开关 S 会自动切断电路， 从而保证使用安全。热水袋里面一般用水作储能物质，一个重要原因 是 水的比热容大 。为了防止温控开关失灵而引起热水袋爆炸，有热水 器双重温控开关保护，也就是把两个温控开关 串 联起来。
【解析】熔丝完好，排除 A、D。测电笔与 A、B、C 三点分别接 触，氖管都发光，说明这三点都与火线相接，故选 C。
4．如图所示的是一种常用的断路器，也叫空气开关。若空气开关 跳起后，复位，又立刻跳起，这不可能是( ) B A．电路中有短路现象 B．电路中出现了断路现象 C．电路中总电流过大 D．空气开关的额定电流过小
例3.家庭中若电线出现绝缘皮破损导致短路，则会使( A．电灯烧坏 B．电流减弱 C．电阻增加 D．保险丝熔断
) D
【解析】当电路短路时，电路中电流过大，保险丝将熔断，从而 切断电流，电灯不会烧坏。
例4.如图所示，电冰箱、洗衣机等家用电器都用三孔插座，其中有一 孔接地线，这是为了( ) D A．节约电能 B．确保家用电器能工作 C．延长家用电器使用寿命 D．避免因家用电器漏电而发生触电事故
9．我们生活离不开电，必须注重用电安全。关于安全用电，以下 说法错误的是( B ) A．家庭电路应安装漏电保护器 B．使用测电笔时手指千万不能碰到笔尾金属体 C．遇到有人触电或电气火灾应第一时间切断电源 D．用电器的金属外壳应该接地
【解析】使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否 则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的，故选B。