第1节 家庭电路
知能演练提升
能力提升
1.下列说法错误的是( )
A.两条进户线中有一条是火线,一条是零线
B.零线在户外就已经和大地相连
C.火线可以使试电笔发光
D.用试电笔测火线时,手指千万不能碰到笔尾金属体
2.如图所示,三孔插座的接法中正确的是( )
3.某家庭电路的部分组成如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中三个插座是串联的
B.控制灯泡的开关S要接在火线上
C.三脚插头的用电器也可插入两孔插座
D.闭合开关S时,灯泡不亮,一定是零线某处断路
4.(2017·天津中考)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
5.如图所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障,电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220 V 40 W”的灯泡L0,当只闭合开关S、S1时,灯泡L0和L1都呈暗红色(比正常发光状态暗得多);当只闭合开关S、S2时,灯泡L0正常发光,L2不发光,由此可以确定( )
A.L1灯头接线处断路 B.L1灯头接线处短路
C.L2灯头接线处断路 D.L2灯头接线处短路
6.下列关于生活用电常识的认识中,符合要求的是( )
A.使用试电笔时,手指不能碰到笔尾的金属帽,以免触电
B.三脚插头的用电器也可插入两孔插座
C.家庭电路中开关接在火线或零线上都可以
D.输电线进户后应先接电能表
7.(2017·湖南长沙中考)下列关于家庭电路的说法正确的是( )
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A.家庭电路中各用电器都是串联在电路中的
B.发现触电事故时,应首先切断电源再想办法
C.控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间
D.当干路中电流过大时,漏电保护器就会自动切断电路
8.小明家买了一台“220 V1 500 W”的热水器,由于安装的位置离固定插座太远,便到商店买了标有“220 V6 A”字样的插座、标有“220 V10 A”字样的插头以及导线,组装了一个多孔的移动插座(如图所示)。请问:
(1)这台热水器与其他家用电器之间的连接方式是 。
(2)从安全的角度指出这个移动插座存在问题的两个地方,并说明原因:
① ;
② 。
9.小娟家洗手间的部分电路如图所示,白炽灯L上标有“220 V 40 W”字样,L正常工作时电阻为 。该电路存在的安全隐患是 。小娟改进电路后,想到家人常忘记关灯,便把标有“220 V 60 W”的白炽灯L'与L串联接入A、B之间,则电路的总功率比原来 (选填“大”或“小”),L'与L两端的电压之比为 (不计灯丝电阻的变化)。
10.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。
探究创新
★11.现代家庭中常用一种断路器来替代闸刀开关和熔断器。当电流达到额定值的一定倍数时,断路器可以自动切断电路,从而起到电路过载或短路时的保护作用。故障排除后,断路器能手动复位,接通电路,也能手动切断电路。断路器因方便、安全而越来越得到普及。下图是一种断路器的工作原理图,请你说出它在工作中用到了哪些物理知识(说出四点)。
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(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) 。
★12.人们常用试电笔来辨别照明电路中的火线和零线。试电笔内串联一个电阻值很大的高值电阻,其电阻通常在 1 MΩ以上。
(1)为什么要串联这个高值电阻呢?
(2)已知某试电笔内高值电阻的阻值为2.2 MΩ,某同学正在使用该试电笔测试照明电路的火线,如图所示。请估算氖管发光时通过该同学身体的电流(人体电阻不计)。
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知能演练·提升
1.D 试电笔的两端是两个金属电极,氖管中充有氖气,笔管内有电阻、弹簧。使用时,手指按住笔卡(笔尾金属体),用笔尖接触被测导线(手指千万不能碰到笔尖),如果被测导线是火线,电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧,再经过人体、大地流回零线,与电源构成闭合回路,氖管就会发光。因此手一定要接触笔尾金属体。
2.A 三孔插座,标有N字样的孔接零线,标有L字样的孔接火线,标有E字样的孔接地,一般是“左零右火上接地”。
3.B 家庭电路的连接应该是并联的,开关接在火线上。三孔插座的作用是用电器外壳漏电时及时将电荷导入大地,防止发生触电事故,两孔插座没有这个作用,为了用电安全,三脚插头不能插入两孔插座。当灯的开关闭合,灯不亮时,原因很多,不一定是零线断路,只能说可能是零线断路。
4.B 电能表测量的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,要安装在电能表的后面。电路中电流过大会熔断保险丝,为了维修电路方便,保险装置安装在总开关的后面。故B正确。
5.D 分析电路图知,仅闭合开关S、S1时,灯泡L0与L1串联,两灯的实际电压都小于额定电压,故灯泡都暗红,说明灯泡L1正常;仅闭合开关S、S2时,灯泡L0与L2串联,灯泡L0发光正常,说明灯泡L2处相当于导线,故L2出现短路。
6.D 使用试电笔时,手指要接触笔尾的金属帽,不会触电,选项A错误;三脚插头的用电器不能插入两孔插座,选项B错误;家庭电路中开关接在火线上,选项C错误;输电线进户后应先接电能表,选项D正确。
7.B 在家庭电路中各用电器都互不影响,能独立工作,它们是并联的,故A错误;发现有人触电后,应该首先切断电源,然后再进行其他的救护措施,故B正确;开关应接在用电器和火线之间,这样在断开开关时,用电器才不会带电,故C错误;漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故D错误。
8.解析 家用电器的额定电压均是220 V,各用电器必须并联才能正常工作;由热水器的规格可知其额定电流为I==6.8 A>6 A,所以选择的插座额定电流过低,同时由于热水器容易导电,且有金属外壳,因此插头应用三脚插头。
答案 (1)并联 (2)①插座:允许通过的电流小于热水器正常工作时的电流 ②插头:两脚插头没有接地线
9.解析 (1)灯泡正常工作时的电压为220 V,功率为40 W,则L正常工作时电阻为R==1 210 Ω。(2)由题中电路图可知,开关控制零线,火线直接进入灯泡,故该电路存在的安全隐患是灯L直接接到火线上。(3)白炽灯L'与L串联接入A、B之间时,电路中的总电阻变大,根据P=可知,在电压220 V不变时,电路中的总功率变小;根据R=可知,R∶R'=P'∶P=60 W∶40 W=3∶2,因串联电路各处的电流相等,所以根据U=IR可知UL'∶UL=R'∶R=2∶3。
答案 1 210 Ω 灯L直接接到火线上 小 2∶3
10.答案 电路图如图所示
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11.解析 由题图可知,正常情况下,两个触点接触闭合,电流从双金属片、触点间流过,构成通路。当电路中电流过大时,双金属片产生的热量增大,温度上升,由于不同金属膨胀率不同,双金属片弯曲,弹簧锁装置断开,在弹簧的作用下,两触点断开,电路成为断路。可见该装置应用到的物理知识有电流的热效应、热膨胀、不同材料的膨胀率不同、杠杆、弹性形变、焦耳定律等。
答案 (1)热膨胀
(2)电流的热效应
(3)杠杆
(4)弹性形变
12.解析 (1)当通过人体的电流过大时,会造成对人体的危害,串联一个高值电阻后,由欧姆定律可知,电路中的电流较小,不会对人体造成伤害。(2)照明电路电压U=220 V,高值电阻R=2.2 MΩ=2.2×106 Ω,估算氖管发光时通过该同学身体的电流I= A=10-4 A。
答案 (1)高值电阻用以限制使用试电笔时通过人体的电流。
(2)10-4 A
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