蔣士杰
現(xiàn)代社會,很多日常生活和工作都與電有著密不可分的關系,電給人們帶來了便捷,也提高了人們的生活質量和效率。作為中學物理課程中非常重要的一個知識點,家庭用電知識經常出現(xiàn)在中考和一些相關競賽試題中。
一、家庭電路
家庭電路主要由以下幾個部分組成:進戶線、電能表、閘刀開關、保險絲、用電器、插座、燈座、開關。其中進戶線共兩條,分別稱為火線和零線,火線和零線之間的電壓為220伏,零線與大地之間沒有電壓,火線與大地之間電壓為220伏。家庭電路中的電能表,額定電壓為220伏,允許通過的最大電流不得小于家庭用電時的最大電流。電路中所接的用電器,應該并聯(lián)在電路中。所有控制用電器的開關,應與用電器串聯(lián)且串聯(lián)在火線上。
【考考你】
1. 如圖所示,家庭電路中安裝了兩盞白熾燈和一個插座,其中接錯的元件是( )。
A.插座B 、保險絲A和開關S1
B.插座B、保險絲A和開關S2
C.插座B、燈泡L2和開關S2
D.保險絲A、燈泡L1和開關S1
解析:B。保險絲應串聯(lián)在火線上,插座B的兩接線柱應接在一火一零上,開關應接在燈泡與火線之間。
二、測電筆
測電筆是一種專門用來測試電線中是否帶電的工具,使用測電筆時,手應接觸筆尾金屬體,筆尖接觸被測的導線。如果氖管發(fā)光,表示接觸的是火線;若氖管不發(fā)光,表示接觸的是零線。這是因為火線與地之間有220伏的電壓,正常使用測電筆時,若筆尖接觸火線,則在測電筆和人體上有220伏電壓,所以有電流通過氖管和人體,使氖管發(fā)光。由于測電筆中的電阻很大,上百萬歐,所以電流很小,對人體沒有傷害,而零線與大地之間沒有電壓,所以氖管不發(fā)光。
【考考你】
2. 下列關于測電筆的使用方法的描述中正確的是( )。
A.氖管發(fā)光時測電筆接觸的是零線
B.使用時手可以接觸測電筆的任何部位
C.測電筆不能用來辨別電池的正負極
D.測電筆與手接觸的部分都是絕緣體
解析:C。氖管發(fā)光說明測電筆接觸的是火線,所以選項A錯誤;使用測電筆時,一定要用手觸及測電筆尾端的金屬部分,否則因帶電體、測電筆、人體與大地沒有形成回路,測電筆中的氖管不會發(fā)光,造成誤判,認為帶電體不帶電,所以選項B、D錯誤;測電筆只能用來檢測電線是否帶電,所以選項C正確。
三、安全用電
家庭用電如果使用不當,會有可能造成觸電事故。觸電是指一定強度的電流通過人體所引起的傷害事故,由歐姆定律可知 ,通過人體的電流的大小取決于人體所接觸的電壓和人體自身的電阻,人體的電阻因人而異,皮膚干燥時電阻大,皮膚潮濕時電阻小。當加在人體上的電壓較大,通過人體的電流在30毫安以上時,就會出現(xiàn)生命危險;通過人體的電流為8~10毫安時,就會引起肌肉痙攣,人手就會很難擺脫帶電體。經驗證明,只有不高于36伏的電壓才是安全的。
【考考你】
3. 關于安全用電的說法,正確的是( )。
A.人體只要接觸火線就一定會觸電
B.只要站在絕緣板上就不會觸電
C.通電導體起火時,應立即用水潑滅
D.檢查電路時,人體不能同時接觸火線與零線
解析:D。人體觸電事故的發(fā)生是由于有較大的電流從人體通過,但這并不是說人就不可以接觸帶電體,我們接觸帶電體時,可采用增大電阻減小電流的辦法,選項A是錯的;選項B中,雖然絕緣體將火線與大地離開,而人體同時與火線、零線接觸同樣會發(fā)生觸電,選項B錯誤;選項C中,電線起火不能用水滅火,水是導體易觸電且不能達到滅火的目的。
4. 在表演臺上,某人聲稱具有特異功能“不怕電”,他把燈泡接到家庭電路的兩根電線上,燈泡發(fā)光,取下燈泡后,他用雙手同時抓住這兩根電線芯,并讓別人用測電筆觸其肌膚,眾人見氖管發(fā)光而瞠目結舌。對此,某同學展開討論后形成以下觀點,其中不正確的是( )。
A.這是科學的欺騙行為
B.此人也許真有不導電的特異功能
C.此人與大地之間一定有良好的絕緣
D.他去抓兩根電線前,零線已經被助手切斷
解析:B。人體是導體,安全電壓不高于36伏,而220伏遠遠大于36伏,是不安全的。人體觸及帶電體時,如果有電流通過人體,超過一定值時,電流就會造成危害。但如果此人與大地之間有良好的絕緣,且零線已被切斷,就沒有電流通過人體,但由于人接觸火線,人體與火線間有電壓,人體與大地之間的電壓約等于火線與大地之間的電壓220伏,因此當別人用測電筆觸其肌膚時氖管會發(fā)光。即人體帶電不一定會觸電,只有一定強度的電流通過人體時,人才會觸電。