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第十八章　家庭电路与安全用电
18.2　安全用电
基础提质
1.【核心素养·物理观念】如图所示,甲、乙两个电路中,开关闭合后(未画出),输电线因电流过大而燃烧起来,甲电路中电流过大的原因是用电器的____________;乙电路中电流过大的原因是_______。新建楼房的供电线路为避免这两种情况发生,应安装_________(选填“空气开关”或“漏电保护器”)。
2.【情境素材·安全与健康】(2026辽宁抚顺期末)如图所示,居民将电线插排从窗口悬挂至室外,以方便给电瓶车充电。这种“飞线”充电的方式存在一定的安全隐患,夜晚可能会有露水附着在插排内部,容易引起电路_______(选填“短路”或“断路”),造成电路中_______(选填“电流”或“电阻”)过大,引发火灾等安全事故。
3.(2026宁夏银川兴庆月考)小丽在家里开着空调看电视,当妈妈把电饭锅插头插进插座时,家里的空气开关“跳闸”了。“跳闸”的原因可能是电饭锅插头内部发生_______(选填“短路”或“断路”),也可能是电路中用电器的________过大。
4.【情境素材·安全与健康】(2025宁夏中考)下列做法符合安全用电的是(　　)
A.边充电边玩手机
B.电动自行车在楼道充电
C.洗衣机的金属外壳接地
D.控制电灯的开关接在零线上
5.【核心素养·物理观念】(2025广西南宁三模)“珍爱生命,安全用电”是每一位公民应具备的安全意识。下列做法不会造成人体触电的是(　　)
6.(2026山西忻州期末)我们绝不能直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头,否则可能会因接触_______(选填“火线”或“零线”)而造成触电事故;如果家用电器或线路着火,________(选填“不可以”或“可以”)直接泼水灭火。
能力提升
7.【情境素材·安全与健康】(2025湖南长沙中考,★☆☆)下列符合安全用电要求的是(　　)
A.手机充电完毕后,不拔充电插头
B.多个大功率用电器同时接在一个插线板上工作
C.空气开关跳闸后,不排除故障就重新闭合通电
D.人离开时将电烤火炉及时断电
8.(2025湖南长沙模拟,★☆☆)下列做法中符合安全用电要求的是(　　)
9.【跨学科实践·社会发展】(2025江西吉安模拟,★☆☆)如图所示是电工师傅随身携带的一个“保命插头”的内部结构,当电工师傅检修电路时,先把这个“保命插头”插在能正常通电的插座中,若有人误合闸送电,被检修电路将发生______(选填“短路”或“断路”),保护装置中的_________(选填“空气开关”或“漏电开关”)跳闸,从而能避免电工师傅触电。
10.(2026江苏高邮期末,★☆☆)现代家庭电路都有安装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_________(选填“空气开关”或“漏电保护器”)相当于保险丝。当房间里电灯的开关断开时,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_______(选填“能”或“不能”)确定该开关接在火线上。
11.【情境素材·教材变式】(2026江苏苏州期末,★★☆)如图所示,电冰箱的金属外壳接地后,即使出现漏电现象,人也没有触电的感觉,这是因为接地的导线与站在地面上的人是_______联的,由于人体电阻远远大于导线电阻,所以通过人体的电流非常______(选填“大”或“小”),为防止漏电现象引发触电事故,家庭电路中需安装____________(选填“空气开关”或“漏电保护器”)。
12.(★★☆)在变电站旁常常立有如图所示的警示牌,这样做主要是提醒人们不能_______高压带电体,从而避免发生高压电弧触电。人靠近高压带电体时,由于高压带电体附近的空气通常会由绝缘体变成_______,产生放电现象,使人触电危及生命,故_______(选填“允许”或“严禁”)在高压线附近进行放风筝或钓鱼等活动。
素养提优
13.【情境素材·安全与健康】(2026上海杨浦月考)为了防止使用电热水器时触电,热水器中一般都会配置如图甲所示的防电墙。
(1)如图乙所示,在防电墙的内部做成螺旋绝缘通道,水不直接流出,而是经过一段螺旋结构后再流出,改变了水流的______和________,从而增大防电墙的电阻,达到“防电”效果。如图丙所示,加装防电墙后,人体与防电墙的电阻形成______联电路。
(2)人体电阻不变,不计其他水路电阻。若发生漏电,经防电墙保护,通过人体的电流为10 mA,此时防电墙的电阻为R1;为提高其防护能力,相同情况下发生漏电时,通过人体的电流为5 mA,此时防电墙的电阻为R2,则2R1______(选填“>”“=”或“<”)R2。
(3)虽然防电墙有一定的保护作用,但为了生命安全,防止触电,在安装和使用热水器时,还可以采取的措施有_______________。
参考答案与解析
1. 总功率过大;短路;空气开关
解析:家庭电路中电流过大的原因有两个:短路和总功率过大。甲电路中,用电器总功率等于各个用电器功率之和,并联的用电器越多,总功率越大,根据P=UI可知,干路电流会很大;乙电路中,金属线将火线和零线接通,电流直接通过金属线,由于金属线电阻很小,导致通过的电流过大,造成短路;当电路中电流过大时,空气开关会自动断开,对电路和用电器起保护作用;当电路中漏电时,漏电保护器会迅速切断电路,对人起到保护作用;所以新建楼房的供电线路为避免电流过大,应安装空气开关。
2. 短路;电流
解析:露水是导体,附着在插排内部容易引起电路短路,造成电路中电流过大,引发火灾等安全事故。
3. 短路;总功率
解析:当妈妈把电饭锅插头插进插座时,电饭锅插头内部发生短路,或者电路中用电器的总功率过大,都可能使家里的空气开关“跳闸”。
4. C　解析:边充电边玩手机不安全,若手机漏电会发生触电事故,故A错误;电动自行车在楼道充电,可能引发火灾,故B错误;洗衣机的金属外壳接地是为了防止外壳带电而发生触电事故,故C正确;为保证用电安全,控制电灯的开关应该接在火线上,故D错误。
5. D　解析:A图,人站在地面上,一只手接触火线,另一只手接触零线,电流从与火线接触的手流入人体,从与零线接触的手流出,人体触电,故不符合题意;B图,人站在绝缘凳上,一只手接触火线,另一只手接触零线,电流从与火线接触的手流入人体,从与零线接触的手流出,人体触电,故不符合题意;C图,人站在地面上,单手接触火线,电流从人体流入,从脚流向大地,人体触电,故不符合题意;D图,单手接触火线,由于人站在绝缘凳上,没有形成通路,故不会触电,故符合题意。
命题视角:此题考查发生触电事故时,电流流经人体的情况:人体发生触电事故时,一般是火线、人体、零线(或大地)构成闭合回路,此时有电流流过人体。
6. 火线;不可以
解析:直接用手去拔绝缘皮破损的电源插头,可能因接触火线造成触电事故。家用电器或线路着火时,首先要切断电源,不可以直接泼水灭火,因为生活用水是导体,直接泼水会发生触电事故。
7. D　解析:手机充电完毕后,需及时拔充电插头,故A不符合安全用电要求;人离开时要将电烤火炉及时断电,故D符合安全用电要求;多个大功率用电器同时接在一个插线板上工作时,由于电路总功率过大,由P=UI可知,会导致电路中的电流过大,易引发火灾,故B不符合安全用电要求;空气开关跳闸后,要排除故障后才能重新闭合通电,故C不符合安全用电要求。
8. C　解析:烧水壶紧靠插排,水烧开可能溢出烧水壶,会造成安全事故,故A不符合安全用电要求;用电暖气烘干衣物,衣物上的水可能引发短路,故B不符合安全用电要求;电动车在规定位置充电,符合安全用电要求,避免发生事故,故C符合安全用电要求;大功率用电器一起用同一个插排,可能导致插排上用电器的总功率过大,容易引起火灾,故D不符合安全用电要求。
9. 短路;空气开关
解析:电工师傅检修电路时,先把这个“保命插头”插在能正常通电的插座中,若有人误合闸送电,插头会使电路发生短路,导致保护装置中的空气开关跳闸,从而避免电工师傅触电。
10. 空气开关;不能
解析:在家庭电路中,空气开关的作用相当于保险丝,电路中电流过大时,空气开关会自动“跳闸”,起到保护电路的作用;正常情况下,开关接在火线与电灯之间,断开开关,用测电笔检测时,接触接火线的一端,氖管发光,接触接零线的一端不发光;如果开关接在零线与电灯之间,断开开关,电灯仍带电且与火线连接,所以用测电笔检测时,接触靠近电灯的一端氖管发光,而接触另一端氖管不发光,所以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。
11. 并;小;漏电保护器
解析:电冰箱的金属外壳接地后,人接触漏电的金属外壳后,由于人和接地的导线并联,且人体的电阻远大于导线的电阻,所以通过人体的电流非常小,为防止漏电现象引发触电事故,家庭电路中需安装漏电保护器。
12. 靠近;导体;严禁
解析:在变电站旁常常立有“高压危险”的警示牌,目的是提醒人们不能靠近高压带电体;生活中没有绝对的绝缘体,人靠近高压带电体时,由于高压带电体附近的空气通常会由绝缘体变成导体,产生放电现象,使人触电危及生命,故严禁在高压线附近进行放风筝或钓鱼等活动。
13. (1)长度;横截面积;串
解析:(1)螺旋绝缘通道改变了水流的长度和横截面积,在其他条件相同时,水流的长度越大,横截面积越小,电阻越大。由图丙可知,加装防电墙后,人体和防电墙的电阻串联接入电路。
(2)设人体的电阻为R人,不计其他水路电阻。当通过人体的电流I1=10 mA时,防电墙的电阻为R1,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻R总1=R1+R人,由欧姆定律可得,电源电压U=I1R总1=I1(R人+R1);当通过人体的电流I2=5 mA时,防电墙的电阻为R2,此时电路的总电阻R总2=R人+R2,电源电压U=I2R总2=I2(R人+R2);综上可得,I1(R人+R1)=I2(R人+R2),整理得R2-2R1=R人,由于R人>0,所以R2>2R1,即2R1(3)安装漏电保护器
解析:虽然防电墙有一定的保护作用,但为了生命安全,防止触电,在安装和使用热水器时还可以安装漏电保护器。

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