第十九章 安全用电(高频考点精讲)(解析版)
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第十九章安全用电(高频考点精讲)
考点01 家庭电路
【高频考点精讲】
1、家庭电路的组成
家庭电路主要组成部分:进户线、电能表、总开关、保险装置、开关和灯泡、插座和用电器。
(1)进户线:连接户外供电电路的电线,一根火线,一根零线,它们之间有220V的电压。
(2)电能表:测量用户在一段时间内消耗的电能。
(3)总开关:安装在干路上,控制整个电路的通断。
(4)保险装置:保险丝或者空气开关,对电路起到保护作用。
(5)插座:并联在电路中,两孔插座右火左零,三孔插座右火左零上地。
(6)用电器:将电能转化为各种形式的能量,家庭电路中各用电器之间是并联的。
(7)开关和灯泡:与被控制的用电器串联,并且位于火线和灯泡之间。
2、测电笔的使用
(1)测电笔用途:用来辨别火线和零线。
(2)测电笔结构:笔尖、电阻、氖管、弹簧、尾部金属体。
(3)测电笔使用方法:笔尖接触被测导线,手接触尾部金属体(一定不能接触笔尖金属体)。
3、家庭电路故障分析
(1)用测电笔:如果氖管发光,则被测点与火线之间连通,如果氖管不发光,则被测点与火线之间断开。
(2)用检验灯泡:根据断路、短路、正常电路表现出的现象判断。
【热点题型精练】
1.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:电能表的测量整个家庭消耗电能的多少,一定安装在最前面。
总开关控制整个电路,为了检修电路比较方便,要安装的电能表的后面。
电路中电流过大会熔断保险丝,为了更换保险丝比较方便,保险盒安装在总开关的后面。
故B正确。
答案:B。
2.一种试电笔的构造如图所示,下列说法正确的是()
A.使用试电笔时手可以接触笔尖
B.使用试电笔时手不要接触笔卡
C.试电笔中的电阻可以用铁丝代替
D.当氖管发光时有微弱电流通过人体
解:
AB、手不要接触试电笔前端的金属体,必须接触试电笔末端的金属体,使电源和大地之间形成通路,故AB错误;
CD、在使用试电笔时,试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时试电笔的高值电阻分担的电压很大,人体分担的电压很小,通过人体的电流很小,氖管发光,不会发生触电事故,因此不能用铁丝代替试电笔中的电阻,故C错误,D正确。
答案:D。
3.如图所示是某同学设计的家庭电路,电灯开关已断开。
下列说法正确的是()
A.灯泡和两孔插座是串联的
B.试电笔接触M点,氖管不发光
C.开关和三孔插座的连接都是错误的
D.试电笔插入两孔插座的左孔,氖管发光
解:A、灯泡和两孔插座是互不影响的,所以是并联的,故A错误;
B、M点通过灯泡与火线连接,所以试电笔接触M点,氖管发光,故B错误;
C、据图可知,开关接到了零线和用电器之间;三孔插座的左孔接的是地线,故均错误,故C说法正确;
D、两孔插座的左孔是零线,所以试电笔插入两孔插座的左孔氖管不发光,故D错误;
答案:C。
4.如图是一条刚装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保险丝的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3时,L0不发光,则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220V)()
A.灯泡L1所在支路正常
B.灯泡L2所在支路断路
C.灯泡L3所在支路短路
D.装好保险丝,合上所有开关后,灯泡都能正常发光
解:A、当只闭合S1时,L0和L1都偏暗,L1所在支路正常,故A正确;
B、当只闭合S2时,L0正常发光,说明该支路存在短路,故B错误;
C、当只闭合S3时,L0不发光,说明L3所在支路断路,故C错误;
D、据上面的知识可知,装好保险丝,合上所有开关后,灯泡不可能都正常工作,故D错误;
答案:A。
5.如图是常用的一个插线板。
小华在使用中发现:插线板上的指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供电压。
根据上述现象可知指示灯和开关是串联的(选填“串联”或“并联”)。
使用三脚插头和三孔插座,目的是将用电器的金属外壳与大地相连,防止触电。
解:
(1)指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供电压;
说明开关与指示灯是串联的,若是并联会造成电源短路;
(2)使用三脚插头和三孔插座,多出的那个孔是用来接地线的,当用电器的三脚插头插入时,用电器的金属外壳通过三孔插座与大地相连通,如果金属外壳漏电,地线将人体短路,防止人触电。
答案:串联;大地。
6.人们使用两脚插头台灯时,往往会随意插入两孔插座中。
如图所示,小明将台灯(图乙)的两脚插头插入家庭电路两孔插座(图甲)CD中(图丙是台灯的电路图,AB表示台灯的两插头),连接情况是A与C、B与D孔连接,闭合台灯开关S1,发现台灯L1不亮,电路中开关及导线良好,用测电笔测M点,氖管不发光,再测N
点,测电笔发光,则可知台灯L1出现故障是断路(填“断路”或“短路”)现象。
这种插入法,在断开开关情况下,接触台灯接点N时会(填“会”或“不会”)触电,
解:若A与C、B与D孔连接,闭合台灯开关S1,发现台灯L1不亮,电路中开关及导线良好,用测电笔测M 点,氖管不发光,说明与火线不通;再测N点,测电笔发光,说明与火线相连,火线通路,因为开关是闭合的,故可以断定是灯断路;若按照小明的接法可知开关连在了零线和灯之间,即使断开开关的情况下台灯仍与火线相通,接触时会触电,故这样连接的电路是危险的。
答案:断路;会。
7.图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图,图乙是其控制的电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;
S2为单独控制电视插座的开关。
请在图乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则。
解:(1)火线先进开关,然后接入灯泡;而零线直接接入灯泡;
(2)开关S2应与插座串联,开关接火线,电视插座直接接零线。
电路图如下图所示。
考点02 家庭电路中电流过大的原因
【高频考点精讲】
1、保险丝作用及选择方法
(1)保险丝材料:电阻率较大熔点较低的铅锑合金;
(2)保险丝作用:当电路中电流过大时自动切断电路;
(3)保险丝工作原理:保险丝电阻比相连导线电阻更大,由电热功率P 热=I 2R 可知,同样的电流,保险丝发热功率比导线更大,温度升高更快,又因为保险丝熔点较低,所以在电流过大时,保险丝迅速熔断,从而切断电路,起到保护作用。
(4)保险丝选择方法:选择额定电流等于或稍大于正常工作电流最大值的保险丝。
2、家庭电路电流过大的原因
(1)短路。
根据R U I =
,短路时,电路中电阻过小,导致电路电流过大。
(2)用电器的总功率过大。
根据UI P =,电压一定时,家庭电路中总功率过大,导致电路电流过大。
【热点题型精练】
8.某家庭电路中安装有“220V10A ”的空气开关(未画出),下图是电路中的四种情况,开关全部闭合后,不会引起空气开关“跳闸”的是( )
A .
B .
C .
D .
解:A 、如图的电路中有大功率用电器,且用电器较多,开关闭合容易造成总功率过大,引起空气开关“跳闸”,不合题意;
B 、图中闭合开关后,电路发生短路,会造成电流短路,引起空气开关“跳闸”,不合题意;
C 、图中闭合开关后,电路发生短路,会造成电流短路,引起空气开关“跳闸”,不合题意;
D 、图中闭合开关后,其中一只灯泡被短路,但另一只灯泡仍能工作,电源不会短路,不会引起空气开关“跳闸”,符合题意。
答案:D 。
9.某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关,对此电路,下列说法正确的是( )
A .火线上的保险丝应该改装到零线上
B .甲处应装开关,乙处应装用电器
C.甲处应装用电器,乙处应装开关
D.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
解:A、为了安全,保险丝应该接到火线上,故A错误;
BC、为了安全,保险丝要接在火线上,开关也应接在火线上,甲处安装开关,乙处安装用电器,故B正确,C 错误;
D、当保险丝熔断后,由于铜丝的熔点很高,所以绝对不能用铜丝代替保险丝,故D错误。
答案:B。
10.小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器,上面写着下表中的一些数据,在以下几种说法中,正确的是()
20A 220V
额定漏电电流30mA
额定不漏电电流15mA
漏电分断时间小于0.1s A.漏电电流大于30mA,保护器会在0.1秒之内切断电源
B.漏电持续时间超过0.1秒时保护器才能动作
C.当漏电电流达到15mA时就能起到可靠的保护作用
D.只有当进户电压大于220V或用电电流大于20A时,才能起保护作用
解:A、漏电电流大于30mA,保护器会在0.1s之内切断电源,故该选项正确;
B、据上面的数据可知,只要在漏电电流大于30mA,保护器会在0.1s之内切断电源,故该选项错误;
C、题目中的额定不动作电流为15mA,其表示:电路中漏电电流小于15毫安时,保护器不会自动切断电源起保
护作用。
故该选项错误;
D、题目中的220V 20A表示:20A、220V是说漏电保护器的额定电流是20安,额定电压是220伏,当与它控
制的电路中的电流和电压超过其额定值时,漏电保护器会自动切断电源起保护作用,但在进户电压和电流小于它的额定值时,如果漏电流大于其额定值,也会自动切断电源起保护作用。
故该选项错误。
答案:A。
11.为了安全用电,在家庭电路设计安装中使用漏电保护器。
漏电保护器是在用电器发生漏电或人体触电时实施保护的装置。
家庭电路漏电时,通过火线和零线的电流不相等(如图中虚线框内A、B两点电流不相等),漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内未画出)检测到该差异后,会自动切断电源,起保护作用。
下图是模拟漏电的试验电路,由一只开关S和电阻R组成,闭合开关S能模拟漏电情形的连接电路是()
A.B.
C.D.
解:
AB、闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等(通过A、B两点电流相等),此时无法模拟漏电情形,故AB不正确;
C、闭合开关时,通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流(通过A、B两点电流不相等),可以模
拟漏电情形,故C正确;
D、闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故
D不正确。
答案:C。
12.现代家庭电路都安装有“漏电保护器”和“空气开关”如图所示,比单独安装传统的保险丝更能保证用电安全,其中空气开关相当于保险丝。
当房间里的电灯开关断开时,小宇用测电笔分别检测开关的两个接线柱,氖管一次发光,一次不发光。
据此,小宇不能(能/不能)确定该开关接在火线上。
解:(1)在家庭电路中,空气开关的作用在电路中相当于保险丝,在电路中电流过大时,会自动“跳闸”,对电路起到保护作用;
(2)正常情况下,开关接在火线上,断开开关,用测电笔检测时,接火线一端,氖管发光,另一端氖管不发光;
如果开关接在零线上,断开开关,灯泡中仍带电,且与火线连接,所以用测电笔检测时,靠近灯泡的一端氖管发光,而另一端氖管不发光,
因此,仅凭氖管的发光情况不能确定该开关是否一定接在火线上。
答案:空气开关;不能。
13.如图是安装了漏电保护器的家庭电路。
当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而起到保护作用。
当家电维修人员在图中C处不慎触电时,漏电保护器会(填“会”
或“不会”)切断电路。
若人体电阻为10kΩ,触电时通过人体的电流为22mA。
解:(1)当家电维修人员在图中C处不慎触电时,电流就会从C处通过人体流向大地,导致通过B处的电流比A处的小,因此漏电保护器会切断电路。
(2)家庭电路的电压U=220V,人体电阻R=10kΩ=104Ω,
因此通过人体的电流:I===0.022A=22mA。
答案:会;22。
14.
认识短路的危害
【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6V)、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、
导线、电流表(演示电流表,0~5A挡)
【进行实验】
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分按图所示连接好电路。
(2)当开关闭合时,灯泡发光(填“发光”或“不发光”),电流表有(填“有”或“无”)示数。
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到A
A.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
B.电流表的指针无示数,保险丝不会熔断
C.电流表读数稳定不变,灯泡正常发光
D.电流表读数稳定不变,灯泡不亮
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路。
根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流很大,通过保险丝
和导线的电流相同,但是保险丝的电阻比导线大很多,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成正比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的热效应。
解:【进行实验】
(2)当开关闭合时,由图可知,这是一个正常连接的电路,灯泡与保险丝串联,所以灯泡发光,电流表有示数。
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,此时灯泡被短路,电流通过保险丝后,直接经电流表回到电源负极,所以当闭合开关的瞬间,将会观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断,灯泡不发光。
故只有A符合题意;
【分析论证】
当B、D间接入铜丝时,灯泡被短路。
根据欧姆定律I=可知,闭合开关的瞬间,线路中的电流很大,通过保险丝和导线的电流相同,但是保险丝的电阻比导线大很多,由公式P=I2R可知,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成正比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的热效应。
答案:【进行实验】(2)发光;有;(3)A;【分析论证】很大;相同;正;热。
考点03 安全用电
【高频考点精讲】
1、触电类型与处理
(1)家庭电路触电类型
①单线触电:人站在地上碰到火线;②双线触电:人同时碰到火线和零线。
(2)高压电路触电类型
①高压电弧触电:人处在高压带电体一定范围内,带电体和人之间发生放电现象;
②跨步电压触电:高压输电线头落到地上,地面上与线头距离不同的各点存在电压,当人靠近电线时,两脚之间有电压。
(3)触电处理
①处理原则:迅速切断电源,注意自身安全。
②具体做法:
1°切断电源或用绝缘棒将电线挑开,尽快使触电者脱离电源。
2°引发火灾时,务必先切断电源再救火。
2、安全用电
(1)原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(2)预防知识
①不用湿手触摸开关,不用湿布擦拭正在使用的用电器。
②三孔插座应接地,带金属外壳的用电器用三脚插头。
③不要在电线上晾衣物,不在高压线附近放风筝。
【热点题型精练】
15.关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是()
A.对人体安全的电压不高于36V,家庭电路中插座和电灯是串联的
B.新建楼房中的供电线路不再使用保险丝,而用起保险作用的空气开关代替
C.家庭电路中总电流过大就是短路造成的
D.正确使用电笔辨别火线时,试电笔氖管发光,没有电流通过人体
解:A、我国家庭电路中的插座和电灯是并联的,不是串联的,故A不正确;
B、新建楼房的供电线路已经不再使用保险丝,而用空气开关来代替,这样更安全、更灵敏,故B正确;
C、用电器的总功率过大是造成电路中电流过大的一个原因,还可能是电路短路,故C不正确;
D、在正确使用试电笔辨别火线时,试电笔的氖管发光,电流需要经过人体形成回路,所以电流应该很小,因此
电阻需要很大,故手应接触笔尾金属体,故D不正确。
答案:B。
16.电工维修电路有时需要带电操作,如图所示,以下操作不会发生触电事故的是()
A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线
B.乙站在绝缘凳上仅接触火线
C.丙站在地上仅接触火线
D.丁站在地上同时接触火线和零线
解:人体触电,原因是有电流流过,形成通路。
人体为导体,一边与火线相接,一边与零线相接或与大地相接,都会形成通路,
图甲、丙、丁中都能构成闭合的电路,即有电流流过人体,会触电;图乙中没有构成闭合的电路,即电流不会流过人体,不会触电。
答案:B。
17.“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识,下列有关安全的说法,错误的是()
A.使用测电笔时,手必须接触笔尾金属部分
B.如果发生触电事故,应立即切断电源,然后施救
C.雷雨天,人不能在高处打伞行走,否则可能会被雷击中
D.在没有三孔插座的情况下,可以把三脚插头上最长的插头去掉,插入两孔插座中使用用电器
解:A、使用测电笔时,人不能碰到笔尖金属体,但必须接触笔尾金属体,故A正确;
B、发生触电事故,先切断电源再施救,故B正确;
C、雷容易击中地面上尖端的突起物体,所以人不能在高处打伞行走,否则可能会被雷击中,故C正确;
D、使用三脚插头和三孔插座,可以把用电器金属外壳与大地相连,如果去掉一个脚,一旦漏电,人碰到用电器
外壳,会触电,故D错误。
答案:D。
18.随州市洛阳镇洛畈村在自来水开通之前,陈大爷家从水井里抽水供自家饮用。
有段时间出现抽水故障,维修电工了解到:水井内有抽水泵(主要部件为电动机),原来可以正常工作,井水温度也正常;自从水泵坏了之后,开关S就一直断开,但井水温度从此偏高。
电工检测发现:开关处确实断开,但水泵和井水都带电。
由此可知。
陈家抽水电路的实际连接方式为下图中的()
A.B.
C.D.
解:
A.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,故A不符合题意;
B.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,且水温升高的情况,故B符合题意;
C.图中开关和电动机都接在火线上,无法工作,故C不符合题意;
D.图中开关和电动机都接在零线上,无法工作,故D不符合题意。
答案:B。
19.抗美援朝的上甘岭战役中,通信英雄牛宝才,在电话线被炸飞一段而无法联络的紧要关头,他将电话线的一端咬在嘴里,另一端捏在手里,不惜将自己的身体作为导体(填“导体”或“绝缘体”)连接被炸断的电话线,保证了指挥联络关键的3分钟,谱写一曲英雄主义的诗篇。
今天,我们随时随地要注意人身安全,如若遇到断落地面的电线,我们不能用手直接去捡拾(填“能”或“不能”)。
解:人体属于导体,所以可以连接被炸断的电话线;用手捡拾断落到地面的电线容易造成触电事故。
答案:导体;不能。
20.如图所示,是某同学家中烧水时的电水壶的接电线示意图。
电水壶在正常工作情况下,“L”和“N”两根导线之间的电压为220V;若用验电笔去接触“L”和“N”两根导线,其中,能使验电笔内的辉光管发红色辉光的导线是L(选填“L”和“N”)。
解:“L”和“N”两根导线分别是火线和零线,它们之间的电压为220V;能使验电笔内的辉光管发红色辉光的导线是火线。
答案:220;L。
21.关于安全用电
(1)如图甲所示,试电笔可以用来辨别火线和零线,也可以检查电气设备的外壳是否带电。
(2)如图乙所示,洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头,则三脚插头标着E的导线和用电器金属外壳相连。
(3)如图丙﹣1是起保险作用的空气开关,它是为防止由于短路或用电器总功率过大而使家庭电路中电流过大导致的危险;图丙﹣2是漏电保护器,它不能(选填“能”或“不能”)防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线(双线触电)而触电。
(4)如图1是常用的接线板,接线板上的开关闭合时,接线板上的LED指示灯会发光,插座同时提供电压;若指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供电压。
请在图2中画出开关、指示灯和插孔的连接方式。
解:(2)三脚插头的E号脚与用电器外壳相连,当三脚插头插入三孔插座时,三脚插头的E号脚与三孔插座的E 号相连,使金属外壳与大地相连通,这样若金属外壳的用电器外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。
(3)家庭电路中空气开关的作用是保护电路,当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起空气开关跳闸。
当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到火线和零线时(双线触电),流过火线与零线的电流相等,保护器中火线和零线中电流产生的磁场应完全抵消,漏电保护器不会切断电路。
(4)插线板开关应该同时控制指示灯和插孔,指示灯和插孔应该并联,从火线先进开关,再分别连接指示灯和插孔,并且插孔注意左零右火,如图所示:
答案:(2)用电器金属外壳;(3)用电器总功率过大;不能;(4)见上图。