初中物理专题复习 生活用电 知识精讲.docx

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初中物理专题复习生活用电知识精讲

初中物理专题复习生活用电知识精讲

孙美萍

【考点热点指津】

本章重点知识有：

组成家庭电路的各主要器件的作用及安装要求，螺口灯头的安装，家庭电路中引起电流过大的原因，保险丝的选择与安装，家庭用电的计算与测量，安全用电的常识等。

与之相关的考点有：

火线和零线及测电笔的使用、家庭电路的正确连接、家庭电路常见故障的判断分析、白炽灯的安装与功率计算问题、过载和短路的概念、熔丝的特点与选择、家庭用电的计算、电能表的读数和作用、人体的安全电压值、触电发生的原因、安全用电常识。

在复习中，要时刻在脑海中保持家庭电路概况图的清晰印象，知道家庭电路实际上是一个相对较复杂的并联电路，各物理量之间遵循并联电路的特性；本课琐碎知识较多，复习时要紧扣课本，结合当前教学的改革，今后中考命题中考查生活用电的能力的题目将逐渐增多，如电路的设计、作图、故障的判断分析、用电的计算、电能表的使用等，另外较新电器设备也将会越来越多地出现在中考试题中，如自动空气开关的使用等。

一、家庭电路

家庭里用来给电灯、电视机、洗衣机、电冰箱等用电器供电的线路叫做家庭电路。

如图1所示。

图1

二、家庭电路的组成

家庭电路包括：

进户线、电能表、总开关、保险丝、电灯开关及插座。

（1）进户线是从室外引起室内的导线，有两根，一根是火线（也称相线），另一根是零线。

正常情况下，火线与零线之间有220V的电压。

零线通常接地，这种情况下火线与地线之间也有220V的电压。

（2）电能表是用来量度用户消耗的电能多少的仪表。

表的下部是接线盒，盒盖内壁印有接线图。

电能表应安装在没有振动和冲击的地方。

电能表上都标有额定电压值和允许通过最大电流值。

一只标有“220V5A”的电能表，表示用在总功率不超过1100W的电路中是合适的。

（3）总开关用来控制总电路的通或断。

一般使用闸刀开关，闸刀开关应立装，夹座（静触头）接电源线，保险丝装下方，且不可倒装。

有的家庭电路里不安装总开关，而是在该处安装保险盒。

作用是相同的。

图2

（4）保险丝（也叫做熔丝），一般都装在保险盒里或保险管里。

保险丝是电阻率比较大而熔点较低的铅锑合金制成的。

在总电流过大时保险丝熔断自动切断电路，以防止烧毁用电器和避免火灾。

造成电流过大导致保险丝熔断的情况有两种：

一是电路里某处发生了短路，二是电路里同时使用的用电器的总功率过大。

保险丝烧断时，应先找出烧断原因，排除故障后，再按要求换上规格合适的保险丝。

切不可用普通铜丝或铁丝作保险丝用，因铜、铁熔点高起不到保险作用，可能造成重大事故，更不能有意造成短路试试保险丝会不会熔断。

这就是绝不允许的。

（5）灯座是安装灯泡的，开关是控制电灯的，应接在火线与电灯之间。

白炽电灯是利用电流的热效应制成的。

灯丝很细，电阻很大，通电时温度可达2000℃左右，达到白炽状态而发光。

灯丝是由熔点高的金属钨做成的。

为了防止钨在高温下氧化，小功率的灯泡内抽成真空。

60W以上的灯泡抽出空气后再冲入氩气或氮气。

充入氩气、氮气是为了阻碍钨在高温下升华。

常用的白炽灯灯泡有螺丝口和卡口两种，分别配用螺丝口灯座和卡口灯座。

螺丝口灯座现在用得较多，在给螺丝口灯座接线时，应将火线接在灯座中心的金属片上，将零线接在灯座的螺丝套上。

（6）插座：

有两孔插座和三孔插座，供插接电视机、洗衣机、电风扇和电冰箱之用。

插座一定要与灯座并联。

插座有三孔的，它的两个孔分别接火线和零线，另一个孔与大地连接。

这样配合使用三脚插头，可使用电器的外壳接地。

当用电器外壳一旦带了电，也会从接地线流走，防止触电事故的发生。

三、测电笔

测电笔的构造如图5所示。

安装或检修电路时，要用测电笔分辨火线或零线。

图5

用测电笔分辨火线和零线时，要将测电笔的笔尖金属体插入插座。

同时手要与笔尾金属体相接触，如图6所示（甲图是用虎口与笔尾金属体接，乙图则是用食指与笔尾金属体接触），切勿与笔尖金属体相接触。

如果氖管发光，说明笔尖接触的是火线，如果氖管不发光，则笔尖接触的就是零线。

图6

四、安全用电常识

安全用电有两层意思，一是要避免着火，二是要防止触电。

对于前者，只要我们正确选择、安装保险丝，就可基本解决。

这里主要谈触电的问题。

有电流通过人体并不一定发生触电事故。

通过人体的电流非常微弱时，人并没有不舒服的感觉。

在医疗上还有轻微的电刺激治病。

从触电事故的统计资料看，8—10mA的电流流进人体手已经比较难摆脱带电体，手指头到手腕剧痛；50—80mA，人就会呼吸麻痹，心房开始震颤；90—100mA，延续3s通过人体使人心脏麻痹；当300mA以上的电流通过人体时，作用0.1s以上，呼吸和心脏麻痹，肌体组织遭到电流的热破坏，导致人死亡，实践证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的。

通过人体的电流决定于外加电压和人体的电阻。

人体的电阻常因人而异，即使同一个人的电阻也不是固定不变的，与多种因素有关。

如接触人的不同部位电阻不同。

一般在皮肤干燥时，人体的电阻约在10000—100000Ω，在皮肤潮湿的情况下，将下降到1000Ω或更小。

经验证明，只有不高于36V的电压才是安全的。

照明电路的电压是220V，动力电路的电压是380V，这些电路在电工技术中叫做低压线路。

高压输电线路的电压高达几千伏甚至几百千伏。

它们都远远高出安全电压。

安全电压：

不高于36V的电压叫做安全电压。

安全用电的原则：

“不接触高于36V的低压带电体，不靠近高压带电体。

”

日常用电时，应特别警惕的是本来不该带电的物体带了电，本来是绝缘的物体却不绝缘了。

所以应该注意：

（1）防止灯座、插头、电线等绝缘部分损坏；

（2）保持绝缘部分干燥；（3）避免电线跟其它金属物接触；（4）定期检查及时维修线路及用电设备。

五、触电的种类

1.单线触电；

2.两线触电；

3.高压电弧触电；

4.跨步电压触电。

图7

低压线路的触电主要是前两种，是人体接触火线，电流通过人体造成的。

高压电路及高压带电设备造成的触电主要是后两种形式。

其中高压电弧电是指当人体靠近高压带电体时，高压带电体与人体间可能发生电弧放电，造成触电死亡。

跨步电压触电常常发生在高压输电线断头落地点附近。

因人的两脚离落地点的距离不同，两脚间有电压，电流通过人体使人死亡。

夏天雷雨天气，站在大树下躲雨的人或站在高处的人也会因跨步电压触电或因高压电弧触电而死亡；电视机天线没有避雷装置，也容易引雷电入室，造成事故。

所以，雷雨时，不应站在高处或大树下避雨；电视机室外电线应安装避雷针或临时摘开天线。

【典型例题透视】

例1.当家庭电路中使用的用电器总功率增大时，电路中的总电流会___________。

（填“增大”或“减小”）

答案：

增大

透视：

本题要综合运用到家庭电路的连接方式，电功率的影响因素等知识。

根据，当U不变时，P增大，I一定会增大。

例2.小红在家里开着空调看电视，当妈妈把电饭锅插头插进插座时，家里的自动空气开关“跳闸”了。

“跳闸”的原因可能是电饭锅插头内部发生___________，也可能是电路中用电器的___________过大。

答案：

短路，总功率

透视：

本题需要了解空气开关的工作原理，考察“跳闸”的原因是由于工作电流过大而造成的，电流过大的原因可能是由于电路中有短路现象，也可能是由于同时工作的用电器的总功率过大造成的。

例3.下列关于安全用电方面的说法中正确的是（）

A.只要电灯不发光，就可以用湿布把它擦干净

B.只要将保险丝换上粗的，电路中就可以接入大功率的用电器

C.把家用电器的金属外壳接上地线，可以防止触电

D.看到有人触电应立即用手把他拉开

答案：

C

透视：

本题考察的是安全用电的常识问题，擦拭灯泡必须取下来；保险丝的规格是和用电器的总功率相匹配的，随意更换，就失去了保护的作用；当看到有人触电时，首先应该切断电源，或使用绝缘物体使他脱离电线。

例4.关于生活用电，下列说法正确的是（）

A.保险丝的作用是随时切断电路

B.有金属外壳的家用电器，外壳一定要接地

C.保险丝熔断一定是电路发生了短路

D.使用测电笔时不能用手接触笔尾的金属体

答案：

B

透视：

本类题考察保险丝的作用是保护用电器和它熔断的原因，测电笔的使用方法，接地线的作用等基础知识点。

例5.我们的学习和生活都离不开电，在日常生活中树立安全用电意识十分重要。

如图1中的各种做法中，符合安全原则的是（）

答案：

D

透视：

本试题考察生活中的安全用电常识，要注意远离高压电，不要用湿手接触低压带电体。

例6.某些地区的家庭电路，在晚间用电高峰时用户得到的电压明显低于220V，因而造成白炽灯昏暗，有些日光灯无法正常启动。

这是为什么？

怎样才能有效地改善这种现象？

答案：

实际的输电线路都是存在一定电阻的，为了便于分析，我们将两条输电线的电阻等效为，如图其中为输出电压220V，为用户用电器两端的实际电压，当接入电路的用电器较少时，用电器消耗的总功率也较少，电路中的总电流较小，因而由欧姆定律可得，即导线上分得电压也很小。

而用电器与导线电阻构成串联电路，故有。

所以当接入电路中的用电器较少时，通过导线中电流较小，又由于导线的电阻很小，故，因此，即电灯实际功率等于额定功率。

而当进入用电高峰时，即如图接入的灯泡增多，致使电路中的电流增大，从而输电导线所分得的电压明显增大，不能忽略，这时，用电器两端的电压明显低于220V，电灯实际功率小于额定功率，从而造成白炽灯昏暗，有些日光灯无法正常启动。

要想改善这种现象，就必须设法降低的数值。

根据欧姆定律可知：

，因此减小的方法有两条思路，一是减小输电导线的电阻，具体做法是：

可选用导电性能更好的材料制成输电导线，或增大输电导线的横截面积；二是减小输电电流，据P＝UI知，在输电功率一定的情况下，采用升高输电电压的方法减小输电电流I。

透视：

本题紧密联系生活实际，使学生养成观察生活现象的习惯，并能用所学物理知识解决问题的能力。

例7.下列做法可以引起触电事故的是（）

A.人站在干燥的木凳上，一只手接触火线

B.人两手同时接触一节干电池的两极

C.人站在地面上，两手同时接触家庭电路中的零线

D.人站在地面上，双手同时分别接触家庭电路中的火线和零线

答案：

D

透视：

本题考查家庭电路发生触电的原因。

发生触电事故都是因为有电流通过人体，电流对人体的危害性决定于加在人体两端的电压及人体的电阻，而家庭电路中的触电事故都是人体直接或间接与火线连通造成的。

选项A中，人站在干燥的木凳上，一只手接触火线，不能构成回路，没有电流通过人体，故不会引起触电事故；选项B中，一切电池的电压小于人体安全电压36V，故也不会引起触电事故；选项C中，人站在地面上，两手同时接触家庭电路中的零线，人体两端的电压为零，当然不会引起触电事故；选项D中，站在地面上的人接触火线，则电流由火线进入人体，形成回路，造成触电事故，所以正确答案为D。

例8.某家庭电路表示盘上标有“220V10A”字样，他家想装一个无水箱式电热淋浴器，即自来水流过此电热淋浴器温度就可达到淋浴要求。

已知冷水温度为16℃，从喷头喷出的水温度应为38℃，每分钟供水2L，水的比热容为J/（kg·℃），请你帮他分析能不能安装？

答案：

不能安装。

透视：

本题是电学和热学的综合题，由于电流通过电热器产生的热量供水吸收，所以可抓住Q＝W求出电路的实际电流或实际功率，然后进行比较。

先求水温升高时，自来水所吸收的热量：

又因为

所以电热淋浴器通过的电流为：

由于所需电流，所以不能安装。

例9.把电褥子的电源插头插入室内正常供电的插座内，经过一段时间，电褥子没有发热，但室内其他用电器仍正常工作，检查故障的正确方法是（）

A.可在插头和插座间进行检查，看有无短路

B.可在电褥子的电阻丝中进行检查，看有无开路

C.可在插头和插座间、导线中、电阻丝中