第19章 生活用电
一、单选题
1．如图所示为家庭电路的简化电路图，若该电路中各处的连接都是正确的，则关于该家庭电路下列说法中正确的是（ ）
A．电能表是测量家庭电路中用电器总功率的仪表
B．a线是零线，b线是火线
C．开关是串联在火线与灯泡L之间的
D．电视机与电风扇是串联在电路的
2．关于家庭电路及安全用电的理解，下列说法正确的是（ ）
A．试电笔辨别火、零线时，除了金属笔尖，手指也不能碰到后面的金属笔卡
B．电视机待机时不消耗电能
C．空气开关跳闸一定是发生了短路现象
D．用电器的三脚插头中，最长的那个插头连接的是用电器的金属外壳
3．小雨买来新的三孔插座，在更换插座时，他发现自己家的老式楼房里没有安装地线，小雨认为，零线在户外就已经和大地相连，把图中A孔与B点连接起来，就可以将A孔接地了，如果按小雨的说法连接，当C点出现断路时，将有金属外壳的用电器接入插座后，带来的安全隐患是（ ）
A．用电器开关闭合时，外壳会带电，人接触外壳易触电
B．用电器开关闭合时，会短路，造成电流过大，引起火灾
C．无论用电器开关是否闭合，外壳都会带电，人接触外壳易触电
D．用电器外壳无法接地，当用电器绝缘部分破损或潮湿时，外壳带电，人接触外壳易触电
4．如果家中有人触电，在不能立即切断电源的情况下，千万不能用手直接去拉触电者，可以用一些物品使触电者脱离带电体。下列物品中不能使用的是（ ）
A．木擀面杖 B．橡胶手套
C．铝拖把杆 D．塑料凳子
5．下列有关电学的知识中，说法正确的是（ ）
A．使用试电笔辨别火线与零线时，手指千万不能碰到笔尾金属体
B．家庭电路中的保险丝熔断，则说明电路中出现了短路
C．在家庭电路中，用电器的开关要连接在火线和用电器之间
D．功率为3000W的电烤箱，可以插在标有“220V 10A”的插板上使用
6．“安全用电无小事、时时刻刻要牢记”是人们在日常生活中必须具有的意识，关于安全用电，正确的做法是（ ）
A．一个多孔插线板可同时使用多个大功率用电器
B．发现有人触电时，应先切断电源，再把人拉开
C．家里空气开关跳闸，应立即合上空气开关恢复供电
D．为了清洁卫生，应经常用湿布擦拭正在工作的台灯
7．下列图中符合安全用电原则的是（ ）
A． 用湿抹布擦发光的灯泡
B． 用电器的金属外壳不接地
C． 使用试电笔辨别零线和火线时，手应接触笔尾金属体
D． 户外遇到雷雨天气躲在树下
二、多选题
8．如图所示，是小明学了家庭电路以后，根据需要安装的一个带开关的5孔插座，其中L代表火线，N代表零线，E代表地线。开关控制AB两点之间断开和闭合。电路连接合理。关于该电路下列说法正确的是（ ）
A．我国家庭电路提供的是220V的电压，此电压高于人体安全电压
B．两孔和三孔这两组插座之间是并联关系，只其中一组插座短路，不会影响其他用电器工作
C．当开关断开后，两孔和三孔插座均无法对电器提供电压
D．该开关只控制与其串联的外部用电器
三、填空题
9．劳动课上，同学们开展了“使用测电笔辨别火线和零线”的活动。如图所示，测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与 相连，此时，测电笔与人体之间的连接方式是 联。
10．如图所示的家庭电路，两虚线框中连入了电灯和开关，则方框 中为开关；闭合开关后，发现电灯不亮，使用试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氛管均发光，测试d点时试电笔的氖管不发光，则该电路的故障为 。
11．明代《读书录》称“节俭”是“人之美德”。教室不需要使用黑板和显示屏时，应及时断开讲台前的灯和显示屏，这样会使该教室电路的总电阻 ，总功率将 ，以达到节能目的。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
12．小青同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路．图中虚线框1和2应连入开关和电灯；则开关应装在 虚线框中（选填“1“或“2”）．安装完毕后，用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明灯是否正常，闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，则说明安装的照明灯 （选填“正常”“断路”或“短路”）
13．图甲所示的试电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是 （选填“火线”或“零线”），小昊用测电笔检查家庭电路，电路乙中画“×”处表示该处断路，开关闭合后，用试电笔测试电路中的A点，试电笔氖管 （选填“会”或“不会”）发光。
14．一节干电池的电压是 V，家庭电路中的电冰箱 电视机 洗衣机等用电器的连接方式是 联。
15．阅读短文，回答文后问题。
LNG双燃料动力船
“达飞雅克萨德号”是我国制造的全球最大的LNG（液化天然气）双燃料动力船。该船长400m，宽61m，高度相当于22层大楼高，标准排水量22万吨，甲板面积约为3.5个足球场大小。
所谓“双燃料动力”，即可以通过传统的燃油驱动，也可以通过携带的天然气驱动，液化天然气作为清洁能源有来源广、热值高、易储存、便运输等特点。与传统燃油船相比，LNG船可以减少20%碳、80%氮氧化合物和99%的硫排放，大大减少船航行时对环境的污染。
LNG船的核心部位是殷瓦舱，该舱体积为18000m3，由厚度为0.7mm的殷瓦钢焊接而成，是世界上制造难度最大的设备之一、若将该舱加满液化天然气，船可连续航行2万多海里，相当于绕地球赤道一圈。该船的批量生产，打破了日、韩两国对LNG船的技术垄断，反应出我国强大的工业制造能力。
（材料来源于网络）
（1）液化天然气作为LNG船燃料的优点有 （任填一项）；
（2）若每户家庭年平均用电量为1000度，则将充满殷瓦舱的天然气完全燃烧所释放的热量相当于 户家庭一年的用电量。（液化天然气的热值约为2.0×1010J/m3）
16．教室中日光灯和电风扇之间是 连接（选填“串联”或“并联”），每多使用一个用电器，家庭电路的总电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．如图所示的甲、乙两个电路中，闭合开关后，输电线均因电流过大使保险丝熔断。甲电路中输电线电流过大的原因是 ，乙电路中输电线电流过大的原因是 。
18．为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示，乙图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝A、B的材料相同，长度相同，粗细不同，则两图中 保险丝的电阻较大，当两个保险管通过相同的电流时， 保险丝更容易熔断。（均选填“A”或“B”）
19．如图所示，闭合开关用试电笔对电路中的a、b、c、d进行测试，乙、丙两图中试电笔使用正确的是 图，如果测试结果只有b点不发光，可能发生的故障是 断路。
20．电工师傅在维修电路时，为了安全，将如图所示的用导线直接相连的插头插入插座。在空气开关被人误合上去时，电路发生 ，干路中电流将变 ，空气开关将跳闸保护电工安全。
21．如图所示，站在干燥的木头桌子上的人不小心单手接触了火线，这个人 （填“会”或“不会”）触电。人在使用试电笔测试火线时，试电笔的氖管发光，此时人不会触电，这时一定 （填“有”或“没有”）电流通过人体。
22．“珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活中必须具备的安全意识．在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关装在 线上；当发现家用电器或电线失火时，必须先 电源，然后再救火．
四、作图题
23．把图中规格不同的两盏灯L1和L2、一个开关接入家庭电路中，要求：开关同时控制两盏灯并都正常发光。
( )
五、简答题
24．如图是一款劣质墙壁插座，由于插头与插座接触不牢，导致插头与插座连接处比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾．请从物理学角度分析：
（1）连接处接触不牢电阻会如何变化？
（2）相同时间内连接处比插头导线更热的原因是什么？
六、计算题
25．如图所示是某品牌新型电热水壶及其铭牌，用这只电热水壶装满20℃的水，电热水壶正常工作时在1标准大气压下将水烧开需要8min。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
电热水壶铭牌 型号××× 额定电压 220V 额定功率 1000W 容量 1.2L
（1）该电热水壶应该使用两孔插座还是三孔插座？为什么？
（2）该电热水壶的电阻丝的阻值是多大？
（3）把电热水壶中的水烧开，水需要吸收多少热量？
（4）计算该电热水壶的热效率。
参考答案：
1．C
【详解】A．电能表是测量家庭电路中用电器消耗的总电能的仪表，故A错误；
B．开关接在火线与用电器之间，且两孔插座的接法是左零右火，故a为火线，b为零线，故B错误；
C．开关是串联在火线与灯泡L之间的，保证了开关断开后，没有电流经过灯泡，避免断开开关后，人接触到灯泡而触电，故C正确；
D．电视机与电风扇独立工作，互不影响，故是并联关系，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】A．用试电笔辨别火线与零线时，笔尖接触导线，手指不能碰到笔尖金属，否则会触电，手指要接触后面的金属笔卡，A错误；
B．电视关了，电视机上还有一个指示灯亮着，此时，电视机处于待机状态，电视机待机时消耗电能，故B错误；
C．空气开关跳闸是由电路中电流过大造成的，可能是短路也可能是用电器的总功率过大，故C错误；
D．有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚（标有“E”的插头）与该用电器的外壳相连，再通过三孔插座与地线相连，可防止因外壳漏电而触电，故D正确。
故选D。
3．A
【分析】根据题中“将有金属外壳的用电器接入插座后，带来的安全隐患是”可知，本题考查三孔插座的使用方法，根据三孔插座使用方法，运用左零右火中接地，分析推断．
【详解】A．由于C点出现断路，用电器开关闭合时，电不会从零线流去，外壳会带电，人接触外壳易触电，选项A符合题意；
B．用电器开关闭合时，零线不会有电流流过，不会短路，不会造成电流过大，B项不合题意；
C．用电器开关如果不闭合，那么外壳就不会带电，人接触外壳不会触电，C项不合题意；
D．用电器外壳无法接地，不是当用电器绝缘部分破损或潮湿时，外壳才带电，即使不破损潮湿，人接触外壳也会触电，D项不合题意．
4．C
【详解】有人触电应立即切断电源或用干燥的绝缘棒将导线挑开
ABD．木擀面杖、橡胶手套、塑料凳子都属于干燥的绝缘体，可以利用它们来使触电者脱离带电体，故ABD不符合题意。
C．铝拖把杆是导体，会使施救者也触电，故不能使用；故C符合题意。
故选C。
5．C
【详解】A．使用试电笔时，笔尖接触带检测物体，手接触笔尾金属体，根据氖管发光情况判断物体是否带电，故A错误；
B．家庭电路中的保险丝熔断，是因为电流过大，电流过大的原因有两个：一是短路；二是过载，故B错误；
C．在家庭电路中，用电器的开关要连接在火线和用电器之间，这样在开关断开后，用电器与火线脱离，使用更安全，故C正确；
D．“220V 10A”的插板允许的最大功率为
P=UI=220V×10A=2200W<3000W
所以功率为3000W的电烤箱，不能插在标有“220V 10A”的插板上使用，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．一个多孔插线板同时使用多个大功率用电器，会造成电路电流过大而出现跳闸现象，严重的话，会引发火灾，故A错误；
B．发现有人触电，应先切断电源，再把人拉开，以避免施救者触电，故B正确；
C．家里空气开关跳闸，应先检查跳闸原因，并排除故障，再合上开关，故C错误；
D．用湿布擦拭正在工作的台灯，有可能出现触电事故，因为水是导体，接触火线，湿布会导电，而造成触电事故。故D错误。
故选B。
7．C
【详解】A．用湿抹布擦发光的灯泡，由于生活用水是导体，容易发生触电，故A不符合题意；
B．将冰箱等用电器的金属外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故B不符合题意；
C．使用试电笔辨别零线和火线时，手应接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体，故C符合题意；
D．雷雨天空气潮湿，大树也会成为良好的导体，容易导电，躲在树下有触电危险，故D不符合题意。
故选C。
8．ACD
【详解】A．对人体的安全电压为不高于36V，我国家庭电路提供的是220V的电压，故此电压高于人体安全电压，故A正确；
B．两孔和三孔这两组插座之间是并联关系，只其中一组插座短路，空气开关“跳阐”，整个电路断路，另外的其他用电器也不能工作，故B错误；
C．两孔和三孔这两组插座的火线和零线是连接在一起的，当开关断开后，两孔和三孔插座均无法对电器提供电压，故C正确；
D．开关与控制的电路串联，该开关只控制与其串联的外部用电器，故D正确。
故选ACD。
9． 火线 串
【详解】[1]火线是带电的，零线不带电，所以测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与火线相连。
[2]当测电笔氖管发光时，火线、测电笔、人体和大地形成通路，所以测电笔与人体之间的连接方式是串联。
10． 乙 cd之间断路
【详解】[1]从用电安全考虑，控制电灯的开关要接在火线和电灯之间，当断开开关时，火线将被断开，人这时更换灯泡不会有触电危险。
[2]火线能使试电笔发光，零线不能使试电笔发光，依题意试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氛管均发光，测试d点时试电笔的氖管不发光，说明a、b、c三点都可看作在火线上，d点在零线上，由图分析可知，当cd之间断路时，a、b、c三点都可看作在火线上，d点在零线上。
11． 变大 变小
【详解】[1][2]教室的用电器是并联的，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一个分电阻，当断开讲台前的灯和显示屏时，电路中的总电阻变大，根据可知电路总功率变小。
12． 2 正常
【分析】（1）为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间．
（2）检验灯安在保险丝处后，当开关闭合时若电灯正常，则检验灯与电灯串联，得到的电压小于220V，实际功率小于额定功率，发暗红色光，若电灯短路，则检验灯得到额定电压，正常发光，若电灯断路，则检验灯不亮．
【详解】（1）为了用电的安全，开关应接在火线与电灯之间，因此开关应装在2处；
（2）若保险丝处用一只额定电压为220V的灯泡L0替换，此时两灯泡串联；
闭合开关后，发现灯泡L0发光呈暗红色，说明检验灯两端的电压小于220V，也说明新安装的照明灯分得一部分电压，则安装的照明灯是正常的．
13． 火线 会
【详解】[1]笔体中有一氖泡，测试时如果氖泡发光，说明导线有电或为通路的火线。
[2]从图中可以看出，零线开路了，开关闭合后，用试电笔测试电路中的A点，A点与火线相连通，试电笔氖管会发光。
14． 1.5 并
【详解】[1]一节新的干电池的电压为1.5V。
[2]家庭电路中的用电器工作时，相互之间不影响，所以连接方式是并联。
15． 热值高 100000
【详解】[1]由材料内容可知，液化天然气作为清洁能源有来源广、热值高、易储存、便运输等特点。
[2]由题意可知，天然气的体积V=18000m3，将充满殷瓦舱的天然气完全燃烧所释放的热量
Q放=Vq=18000m3×2.0×1010J/m3=3.6×1014J
每户家庭平均用电量
W=1000度=1000×3.6×106J=3.6×109J
家庭户数
16． 并联 变小
【详解】[1]教室中日光灯和电风扇可独立工作、互不影响，故教室中日光灯和电风扇之间是并联连接的。
[2]因并联电阻小于其中任一电阻，故每多使用一个用电器，家庭电路的总电阻变小。
17． 用电器总功率过大 短路
【详解】[1]电路总功率等于所有用电器功率之和，甲电路中闭合开关后，由于电路中接入了多个大功率用电器，导致总功率过大，根据公式可知，电压一定时，总功率越大，电路中的总电流越大，会使保险丝熔断，因此甲电路中输电线电流过大的原因是用电器总功率过大。
[2]乙电路中，在用电器两端并联了一段金属丝，导致用电器被短路，直接将火线和零线相接了，根据公式可知，电路中电压一定时，电阻越小，电路中的电流越大，会使保险丝熔断。
18． B B
【详解】[1]两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，越细的电阻越大，由图可知，B保险丝比A保险丝细，即B保险丝的电阻大。
[2]当A、B两保险管通过相同的电流时，根据P＝I2R可知，B保险丝的热功率大，相同时间内，根据Q＝I2Rt可知，B保险丝产生的热量多，温度更高，更容易熔断。
19． 丙 bc
【详解】[1]试电笔使用时笔尖接触带电体，手接触尾部的金属体，如果氖管发光，则为火线，故试电笔使用正确的是丙图。
[2]如果测试结果只有b点不发光，表明a、d、c均与火线相连通，b没有直接连通，可能发生的故障是bc断路。
20． 短路 大
【详解】[1][2]插座的一个孔连接家庭电路中的火线，一孔连接零线，将用导线直接相连的插头插入插座，则相当于将火线和零线之间用导线连接起来，一旦空气开关闭合，电路就发生短路，由可知，此时电路电流将变大，使空气开关跳闸，从而保护电工安全。
21． 不会 有
【详解】[1]站在干燥的木头桌子上的人不小心单手接触了火线，由于没有构成通路，没有电流通过人体，所以这个人不会触电。
[2]在正确使用试电笔辨别火线时，试电笔的氖管发光，说明有电流经过人体形成回路，只不过电流太小不会危及人身安全。
22． 火 切断
【详解】开关控制用电器时，应接在用电器和火线之间，开关能控制用电器，而且断开开关能切断火线，使用电器更安全；当发现家用电器或电线失火时，必须先切断电源，然后再救火，以防触电事故发生．
23．
【详解】
家庭用电器都是并联接在电路中，开关同时控制两灯，那么开关放在干路，并接到电灯与火线之间。
24．（1）连接处接触不牢电阻变大；（2）电流和通电时间相等时，接触处电阻大，产生热量多，所以容易发生火灾．
【详解】(1)在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大;
(2)因为导线连接处与导线串联在电路中,通过的电流相等、通电时间相等,
根据,连接处产生的热量较多,往往比别处更容易发热,加速导线老化,甚至引起火灾.
因此，本题正确答案是:(1)连接处接触不牢电阻变大;(2)电流和通电时间相等时,接触处电阻大,产生热量多,所以容易发生火灾.
【点睛】由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比.导线相互连接处因为接触不良,易造成电阻变大,因为导线连接处与其他导线串联在电路中,通电时间是相同的,由焦耳定律可以知道电阻大的产生的热量越多,据此分析.
25．（1）见解析；（2）48.4Ω；（3）4.032×105J；（4）84%
【详解】解：（1）该电热水壶为有金属外壳的用电器，应该使用三孔插座，这是因为当其外壳漏电时，能防止发生触电事故。
（2）该电热水壶的电阻丝的阻值
（3）水壶装满水时水的体积
V=1.2L=1.2dm3=1.2×10-3m3
水的质量
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg
在1标准大气压下水的沸点为100℃，则水需要吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.2kg×(100℃﹣20℃)=4.032×105J
（4）电热水壶正常工作时将水烧开需要8min消耗的电能
W=Pt′=1000W×8×60s=4.8×105J
则该电热水壶的热效率
答：（1）该电热水壶应该使用三孔插座，这是因为当其外壳漏电时，能防止发生触电事故；
（2）该电热水壶的电阻丝的阻值是48.4Ω；
（3）把电热水壶中的水烧开，水需要吸收的热量为4.032×105J；
（4）计算该电热水壶的热效率为84%。
