2024-2025学年版块18 专题18 家庭电路 （含答案） 初中物理尖子生自主招生培优讲义83讲

2024-2025学年版块18专题18家庭电路（含答案）初中物理尖子生自主招生培优讲义83讲专题18家庭电路知识·解读一、家庭电路1、家庭电路各组成部分的连接顺序：进户线→电能表→总开关→保险装置→用电器及插座．2、测电笔使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触导线，观察氖管是否发光．二、家庭电路中电流过大1、家庭电路中电流过大的原因有两种：（1）短路；（2）用电器总功率过大．2、两点理解保险丝：(1)制作材料：电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金；(2)原理：当电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护的作用．三、安全用电1、家庭触电事故都是人直接或间接与火线相连．2、家庭电路的触电类型：（1）单线触电；（2）双线触电；高压触电类型：（1）高压电弧触电；（3）跨步电压触电．3、触电的急救：首先切断电源，再救人.不能泼水．4、避雷针把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了高层建筑的安全．四、零线与地线的区别零线是我国的习惯性说法，国外没有零线的说法，电力传输系统中有三种线：L(相线=火线)、N(中性线)、PE(保护线)，其中L和N是带电的，PE是不带电的。1.结构的区别：零线(N)：从变压器中性点接地后引出主干线。地线(PE)：从变压器中性点接地后引出主干线，根据标准，每间隔20～30m重复接地。2.原理的区别：零线(N)：主要用于工作回路，零线所产生的电压等于线阻×工作回路的电流。由于长距离的传输，零线所产生的电压就不可忽视，作为保护人员安全的措施就变得不可靠。地线(PE)：不用于工作回路，只作为保护线。利用大地的绝对“0”电压，当设备外壳发生漏电，电流会迅速流入大地，即使发生PE线有开路的情况，也会从附近的接地体流入大地。3.N与PE的区别：两者并不是同一概念，零线是中线的俗称，是电力部门提供的工作线路。地线是接地装置的简称，又分为工作接地和安全性接地，其中安全性接地又分为保护接地、防雷击接地和防电磁辐射接地。(1)工作接地：是用它完成回路使设备达到性能要求的接地线。要求接地电阻小于等于4Ω。(2)保护接地：为防止人们在使用家电及办公等电子设备时发生触电事故而采取的一种保护措施。家用电器及办公设备的金属外壳都设有接地线，如其外壳带电，则电流沿安装的接地线流入大地；规定保护接地电阻小于4Ω。(3)防电磁辐射接地：在一些重要部门为防止电磁干扰，对电子设备加装屏蔽网，安装的屏蔽网要接入相应的接地系统，并要求接地电阻小于4Ω。五、易错知识点总结1、各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的．2、空气开关是零线和火线起作用，当两线间电流太大就会自动跳闸，作用和保险丝一样．漏电保护器是火线起作用，如果人接触火线，那么通过人体和大地构成回路，有额外的电流没有通过零线，里面的电磁装置会自动触发，也会跳闸，马上断电保护人体．3、保险丝要串联在电路中，且一定要串联在火线上．4、在选择保险丝时，应该使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流．5、大功率的用电器要错开使用．6、不高于36V的电压是安全电压，不能说安全电压是36V.7、高压输电线最上面的两条或一条导线是用来防雷的，不是输电的．典例·解读类型一、家庭电路的组成例1、如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是()A、电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是串联的B、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地C、若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关，甲处应装电灯，乙处应装开关D、断开开关S时，站在地上的人接触A点或B点都不会触电【【答案】B.【解析】本题考查家庭电路的相关知识。家庭电路中各用电器能独立工作，互不影响，是并联的，A错；三孔插座有接地线，电冰箱接入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地，B对；为了安全，控制灯泡的开关应直接接在火线上，故甲处装开关，乙处装电灯，C错；断开开关S时，A点与火线相通，B点与火线不相通，因此站在地上的人接触A点会触电，接触B点不会触电，D错。例2、图中甲是插线板，请将乙图的内部电路连接完整。要求：在开关断开时插线板上的指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；在开关闭合时指示灯发光，插孔可提供工作电压，若指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。【【答案】.【解析】本题考查家庭电路的连接。插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制指示灯和插座，指示灯和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明指示灯和插座之间不可能是串联的。为了用电安全，开关应接在指示灯、插座和火线之间。类型二、安全用电常识例3、电可以造福人类，但使用不当也会带来危害。下列说法不符合安全用电要求的是()A、不允许用铁丝或铜丝代替熔丝B、用电器的金属外壳应该接地C、可以在不断开开关的情况下更换灯泡D、使用测电笔时，手不能接触它的笔尖【【答案】C.【解析】本题考查安全用电常识。铁丝和铜丝的熔点较高，当电流过大时不能及时熔断保护电路，因此不能用铁丝或铜丝代替熔丝；有金属外壳的用电器，为了防止漏电时对人体造成伤害，金属外壳应该接地；为了防止触电，更换灯泡时必须断开开关或切断电源；使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，可见C不符合安全用电要求。【易错点】(1)为了用电安全，绝不能用铜丝、铁丝代替保险丝，也不能安装过粗的保险丝。保险丝选择的原则：电路中应安装额定电流合适的保险丝，通常使保险丝的额定电流稍大于或等于电路中的最大正常工作电流。(2)现在家庭电路中常用空气开关代替闸刀开关和保险盒，当电路中电流过大时，会发生“跳闸”，切断电路，起到保护作用。例4、如图所示是一些与用电安全相关的现象。其中符合安全用电原则的是()【【答案】D.【解析】本题考查安全用电常识。小孩用手指直接插入插座的孔内，接触火线时会触电；安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，从电线上取风筝不符合安全用电要求；接在电路中的电源插头属于带电体，用湿手拔插头时易发生触电事故；用电器的金属外壳一定要接地，防止外壳因漏电发生触电事故，故D符合安全用电原则。类型三、家庭电路故障分析例5、夜里，小明家的三盏电灯均正常发光，突然三盏电灯全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔检查插座的两孔，氖管均发光。发生这一现象的原因可能是()。A、插座处发生短路了B、某个电灯的灯丝烧断了C、进户线的火线断了D、进户线的零线断了【【答案】D.【解析】由于保险丝完好，说明电路中一定没有出现短路现象，A选项错；家庭电路中各个用电器是并联的，某个电灯的灯丝断了，其他的电灯仍然发光，B选项错；如果进户线的火线断了，氖管不会发光，C选项错；进户零线断了，但家中各个用电器仍处于带电状态，故用试电笔检查是氖管均发光，正确的选项是D。电路故障的判断是常见的考题，一般以选择题形式出现。家庭电路故障常见的三种情况：（1）短路，保险丝烧断；（2）火线断路或灯丝断了，断点与火线之间使试电笔氖管发光，断点与零线之间不能使试电笔氖管发光；（3）进户线的零线断了。例6、如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试灯头的两根电线上C、D两点，发现这两处都能使试电笔的氖管发光。再用试电笔测试火线A点和零线B点时，氖管在测火线A点时能发光，在测零线B点时不发光。那么可以判定故障是()。A、火线和零线间短路B、电灯L短路C、电线AC段某处断路D、电线BD段某处断路【【答案】D.【解析】本题考查电路故障的判断问题。闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断，说明电路没有短路，很可能是断路的情况；由题中描述的现象可得，故障原因是电线BD段某处断路。类型四、触电类型例7、如图所示，A、B、C、D三人均直接与家庭照明电路的火线接触，以下关于A、B、C、D四人是否会发生触电事故的判断中，正确的是（）A．A、B、C、D四人都直接或间接跟火线连通，所以都会发生触电事故B．A、B、D三人因站在干燥的木凳上，所以不会发生触电事故C．A、B二人只接触火线，不会发生触电事故D．B、C、D三人因构成电流的通路，所以都会发生触电事故【【答案】D.【解析】A中，由于人踩在干燥的木凳上，且只有一只手接触火线，不能构成电流的路径，故不会发生触电；B、C中，B接触火线，BC相连，C踩在地上，所以此时相当于BC串联，故会造成BC中有电流通过，即BC都会触电；D中一只手抓火线，一只手抓零线，所以通过人体会有电流，也会造成触电；故分析上述四个选项，D是正确的；类型五、家庭电路电流过大原因例8、下列现象不会引起家庭电路发生火灾的是()A、用电器总功率过大B、短路C、开关内两根线相碰D、线路连接处接触不良【【答案】C.【解析】开关是接在火线上的，开关内两根线相碰就相当于开关闭合，不会导致电流过大，也就不会引起火灾．两点理解家庭电路火灾：用电器的总功率过大和短路是家庭电路中电流过大的原因；通过导体的电流越大，电流通过导体时产生的热量越多.例9、原来室内的电灯均正常发光，当把台灯的插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，保险丝熔断，发生这一现象的原因可能是()A、台灯灯丝断了B、台灯插头内部短路C、停电了D、用电器总功率过大【【答案】B.【解析】家庭电路中保险丝熔断的原因有两个：一是因短路造成电路中电流过大；二是在电路中加入大功率用电器．根据题意，电路中只增加一盏台灯，只有几十瓦，根本不属于大功率用电器，因此可能是短路问题．原来室内的电灯均正常发光，由此判断插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，保险丝熔断，插头处短路的可能性最大，台灯的灯丝断了，不会造成短路．家庭电路中某一用电器短路，则全部用电器均被短路．例10、阅读短文，回答问题：漏电保护断路器电给我们带来便利的同时也带来安全隐患，根据安全用电要求，现在，许多用户特别是新建楼房的电路中除了要安装防止电流过大的空气断路器(俗称“空气开关”)外，还必须安装如图甲所示的漏电保护断路器(俗称“漏电保护器”)，它们通常安装在供电箱中.

家用漏电保护断路器是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图乙中I3为零，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等．如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面)，即图中的I3不为零，就会造成I1和I2不相等，当I1和I2的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路．排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电．为确保使用安全，漏电保护断路器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换．(1)漏电保护断路器实质上就是一个________(电源/用电器/开关).(2)家庭电路电流过大的原因有_______________________(只需答一个原因),当家庭电路电流过大时，漏电保护断路器________(能/不能)自动切断电路.(3)如果电路中发生漏电，漏电电流为I3，则I1、I2、I3大小关系的表达式为________________________.(4)站在地面上的人体不小心接触了火线，如图丙所示，该人体的电阻为3000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω，电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器，该漏电保护断路器________(能/不能)及时断开电路．【答案【答案】（1）开关；（2）短路；不能；（3）I1=I2+I3；（4）能.【解析】（1）漏电保护断路器实质上就是一个开关；（2）家庭电路电流过大的原因是：短路或总功率过大；据题目中漏电保护器的作用是：如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的I3不为零，就会造成I1和I2不相等，当I1和I2的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路．故家庭电路电流过大时，熔断丝会熔断，但漏电保护器不会切断；（3）火线中的电流一部分通过零线，一部分流向大地，即三电流之间的关系：I1=I2+I3；（4）站在地面上的人体不小心接触了火线时，此时漏电电流I3=220V/(3000Ω+2500Ω)=0.04A=40mA，由图丁可知，额定动作电流I≤30mA，因I3＞I，所以，该漏电保护器能及时断开电路；培优·训练一、选择题1、图中的家庭电路元件，连接顺序正确的是()2、利用试电笔可以方便地判断出照明电路中的火线和零线．如图所示的是使用试电笔的几种方法，其中正确的是()A.只有(1)(2)B.只有(2)(3)C.只有(3)(4)D.只有(1)(4)3、关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是()A.在未断开电源的情况下更换灯泡B.我国家庭电路的电压为36VC.在触电事故现场，要立即切断电源D.用潮湿的手拨动电器设备的开关4、“创新”小组的同学们在一次综合实践活动中，进行安全用电知识的抢答比赛，以下选项应抢答“对”的是()A.用湿毛巾擦拭正在发光的台灯B.开关连接在零线和用电器之间C.保险丝烧断后最好用铜丝替代D.家用电器金属外壳一定要接地5、下列符合安全用电原则的是()A.螺口灯泡的螺旋套应跟火线相连B.电灯的开关应接在零线与灯泡之间C.有金属外壳的电器要通过三孔插座接地D.使用测电笔时，手不能接触笔尾金属体6、下列现象符合安全用电原则的是()7、如图所示，关于家用插座说法中，正确的是()A.开关串联在干路中，指示灯与各组插孔并联在电路中B.开关、指示灯和各组插孔并联在电路中C.开关、指示灯和各组插孔串联在电路中D.各组插孔串联在一起与指示灯并联在电路中8、家里一盏电灯突然熄灭，用试电笔(又名“测电笔”)分别测试电路中的a、b、c、d四点(如图所示)，只有测a点时氖管发光．若电路中只有一处故障，则故障可能是()A.进户零线断路B.灯泡L断路C.开关S接触不良D.导线cd断路9、电工师傅维修电路有时需要带电操作，如图所示，以下操作不会发生触电事故的是()A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线B.乙站在绝缘凳上仅接触火线C.丙站在地上仅接触火线D.丁站在地上同时接触火线和零线10、(多选)如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是()A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连B.断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点时氖管不会发光C.保险丝烧断后可用铜丝代替D.闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯断路11、(多选)如图是小轩家的部分电路．下列说法正确的是()A.若熔断器熔丝熔断了，不能用铜丝代替B.若导线cd间断路，仍然可以安全使用三线插座C.若闭合开关S，灯泡L不发光．用测电笔检测e点，氖管不发光，则说明灯丝一定断了D.若ab间断路，灯泡L仍能正常工作12、图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化如图4丙所示。关于PTC元件的工作情况，下列说法中正确的是（）A、扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中B、松开扳机，只有一只PTC元件接入电路C、松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的电功率为55WD、扣动扳机，当温度为180℃时，1min电路消耗的电能为4800J二、填空与作图题1、请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中．第1题图第2题图2、小明设计了一种利用“声控”开关(有声音时自动闭合，无声音时自动断开)和“光控”开关(有光照时自动断开，无光照时自动闭合)自动控制的楼道灯，使得只有在天黑且有声音时灯才亮．他还在楼道处安装了一个带保险盒的三孔插座，且与楼道灯互不影响．请你根据小明的设计意图，用笔画线代替导线完成如图所示的电路．(导线不得交叉)3、“珍爱生命，安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识．我国家庭电路的电压是________V；当发现家用电器或电线失火时，必须先________电源，然后再救火．4、在小明家照明电路中，控制客厅灯的开关应接在________线和灯之间；在使用滚筒洗衣机时，他发现接触金属门手柄会“麻手”，可解决的办法是给洗衣机电路__________________(选填“增接零线”“加接地线”或“加接空气开关”)．5、为安全用电，家庭电路中的空气开关应装在________线上；空气开关“跳闸”后，受它控制的电路处于________(选填“短路”“断路”或“通路”)状态；验电笔________(选填“能”或“不能”)区分零线与接地线．6、家庭中的电灯、电冰箱等用电器大多是________(选填“串”或“并”)联在电路中的；每盏灯与控制它的开关之间是________(选填“串”或“并”)联的．大功率用电器一般不同时使用，是为了避免因____________(选填“总功率过大”或“发生短路”)而造成家庭电路中电流过大．7、用试电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是________．如图所示电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是____________．专题18家庭电路知识·解读一、家庭电路1、家庭电路各组成部分的连接顺序：进户线→电能表→总开关→保险装置→用电器及插座．2、测电笔使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触导线，观察氖管是否发光．二、家庭电路中电流过大1、家庭电路中电流过大的原因有两种：（1）短路；（2）用电器总功率过大．2、两点理解保险丝：(1)制作材料：电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金；(2)原理：当电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护的作用．三、安全用电1、家庭触电事故都是人直接或间接与火线相连．2、家庭电路的触电类型：（1）单线触电；（2）双线触电；高压触电类型：（1）高压电弧触电；（3）跨步电压触电．3、触电的急救：首先切断电源，再救人.不能泼水．4、避雷针把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了高层建筑的安全．四、零线与地线的区别零线是我国的习惯性说法，国外没有零线的说法，电力传输系统中有三种线：L(相线=火线)、N(中性线)、PE(保护线)，其中L和N是带电的，PE是不带电的。1.结构的区别：零线(N)：从变压器中性点接地后引出主干线。地线(PE)：从变压器中性点接地后引出主干线，根据标准，每间隔20～30m重复接地。2.原理的区别：零线(N)：主要用于工作回路，零线所产生的电压等于线阻×工作回路的电流。由于长距离的传输，零线所产生的电压就不可忽视，作为保护人员安全的措施就变得不可靠。地线(PE)：不用于工作回路，只作为保护线。利用大地的绝对“0”电压，当设备外壳发生漏电，电流会迅速流入大地，即使发生PE线有开路的情况，也会从附近的接地体流入大地。3.N与PE的区别：两者并不是同一概念，零线是中线的俗称，是电力部门提供的工作线路。地线是接地装置的简称，又分为工作接地和安全性接地，其中安全性接地又分为保护接地、防雷击接地和防电磁辐射接地。(1)工作接地：是用它完成回路使设备达到性能要求的接地线。要求接地电阻小于等于4Ω。(2)保护接地：为防止人们在使用家电及办公等电子设备时发生触电事故而采取的一种保护措施。家用电器及办公设备的金属外壳都设有接地线，如其外壳带电，则电流沿安装的接地线流入大地；规定保护接地电阻小于4Ω。(3)防电磁辐射接地：在一些重要部门为防止电磁干扰，对电子设备加装屏蔽网，安装的屏蔽网要接入相应的接地系统，并要求接地电阻小于4Ω。五、易错知识点总结1、各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的．2、空气开关是零线和火线起作用，当两线间电流太大就会自动跳闸，作用和保险丝一样．漏电保护器是火线起作用，如果人接触火线，那么通过人体和大地构成回路，有额外的电流没有通过零线，里面的电磁装置会自动触发，也会跳闸，马上断电保护人体．3、保险丝要串联在电路中，且一定要串联在火线上．4、在选择保险丝时，应该使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流．5、大功率的用电器要错开使用．6、不高于36V的电压是安全电压，不能说安全电压是36V.7、高压输电线最上面的两条或一条导线是用来防雷的，不是输电的．典例·解读类型一、家庭电路的组成例1、如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是()A、电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是串联的B、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地C、若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关，甲处应装电灯，乙处应装开关D、断开开关S时，站在地上的人接触A点或B点都不会触电【【答案】B.【解析】本题考查家庭电路的相关知识。家庭电路中各用电器能独立工作，互不影响，是并联的，A错；三孔插座有接地线，电冰箱接入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地，B对；为了安全，控制灯泡的开关应直接接在火线上，故甲处装开关，乙处装电灯，C错；断开开关S时，A点与火线相通，B点与火线不相通，因此站在地上的人接触A点会触电，接触B点不会触电，D错。例2、图中甲是插线板，请将乙图的内部电路连接完整。要求：在开关断开时插线板上的指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；在开关闭合时指示灯发光，插孔可提供工作电压，若指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。【【答案】.【解析】本题考查家庭电路的连接。插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制指示灯和插座，指示灯和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明指示灯和插座之间不可能是串联的。为了用电安全，开关应接在指示灯、插座和火线之间。类型二、安全用电常识例3、电可以造福人类，但使用不当也会带来危害。下列说法不符合安全用电要求的是()A、不允许用铁丝或铜丝代替熔丝B、用电器的金属外壳应该接地C、可以在不断开开关的情况下更换灯泡D、使用测电笔时，手不能接触它的笔尖【【答案】C.【解析】本题考查安全用电常识。铁丝和铜丝的熔点较高，当电流过大时不能及时熔断保护电路，因此不能用铁丝或铜丝代替熔丝；有金属外壳的用电器，为了防止漏电时对人体造成伤害，金属外壳应该接地；为了防止触电，更换灯泡时必须断开开关或切断电源；使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，可见C不符合安全用电要求。【易错点】(1)为了用电安全，绝不能用铜丝、铁丝代替保险丝，也不能安装过粗的保险丝。保险丝选择的原则：电路中应安装额定电流合适的保险丝，通常使保险丝的额定电流稍大于或等于电路中的最大正常工作电流。(2)现在家庭电路中常用空气开关代替闸刀开关和保险盒，当电路中电流过大时，会发生“跳闸”，切断电路，起到保护作用。例4、如图所示是一些与用电安全相关的现象。其中符合安全用电原则的是()【【答案】D.【解析】本题考查安全用电常识。小孩用手指直接插入插座的孔内，接触火线时会触电；安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，从电线上取风筝不符合安全用电要求；接在电路中的电源插头属于带电体，用湿手拔插头时易发生触电事故；用电器的金属外壳一定要接地，防止外壳因漏电发生触电事故，故D符合安全用电原则。类型三、家庭电路故障分析例5、夜里，小明家的三盏电灯均正常发光，突然三盏电灯全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔检查插座的两孔，氖管均发光。发生这一现象的原因可能是()。A、插座处发生短路了B、某个电灯的灯丝烧断了C、进户线的火线断了D、进户线的零线断了【【答案】D.【解析】由于保险丝完好，说明电路中一定没有出现短路现象，A选项错；家庭电路中各个用电器是并联的，某个电灯的灯丝断了，其他的电灯仍然发光，B选项错；如果进户线的火线断了，氖管不会发光，C选项错；进户零线断了，但家中各个用电器仍处于带电状态，故用试电笔检查是氖管均发光，正确的选项是D。电路故障的判断是常见的考题，一般以选择题形式出现。家庭电路故障常见的三种情况：（1）短路，保险丝烧断；（2）火线断路或灯丝断了，断点与火线之间使试电笔氖管发光，断点与零线之间不能使试电笔氖管发光；（3）进户线的零线断了。例6、如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试灯头的两根电线上C、D两点，发现这两处都能使试电笔的氖管发光。再用试电笔测试火线A点和零线B点时，氖管在测火线A点时能发光，在测零线B点时不发光。那么可以判定故障是()。A、火线和零线间短路B、电灯L短路C、电线AC段某处断路D、电线BD段某处断路【【答案】D.【解析】本题考查电路故障的判断问题。闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断，说明电路没有短路，很可能是断路的情况；由题中描述的现象可得，故障原因是电线BD段某处断路。类型四、触电类型例7、如图所示，A、B、C、D三人均直接与家庭照明电路的火线接触，以下关于A、B、C、D四人是否会发生触电事故的判断中，正确的是（）A．A、B、C、D四人都直接或间接跟火线连通，所以都会发生触电事故B．A、B、D三人因站在干燥的木凳上，所以不会发生触电事故C．A、B二人只接触火线，不会发生触电事故D．B、C、D三人因构成电流的通路，所以都会发生触电事故【【答案】D.【解析】A中，由于人踩在干燥的木凳上，且只有一只手接触火线，不能构成电流的路径，故不会发生触电；B、C中，B接触火线，BC相连，C踩在地上，所以此时相当于BC串联，故会造成BC中有电流通过，即BC都会触电；D中一只手抓火线，一只手抓零线，所以通过人体会有电流，也会造成触电；故分析上述四个选项，D是正确的；类型五、家庭电路电流过大原因例8、下列现象不会引起家庭电路发生火灾的是()A、用电器总功率过大B、短路C、开关内两根线相碰D、线路连接处接触不良【【答案】C.【解析】开关是接在火线上的，开关内两根线相碰就相当于开关闭合，不会导致电流过大，也就不会引起火灾．两点理解家庭电路火灾：用电器的总功率过大和短路是家庭电路中电流过大的原因；通过导体的电流越大，电流通过导体时产生的热量越多.例9、原来室内的电灯均正常发光，当把台灯的插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，保险丝熔断，发生这一现象的原因可能是()A、台灯灯丝断了B、台灯插头内部短路C、停电了D、用电器总功率过大【【答案】B.【解析】家庭电路中保险丝熔断的原因有两个：一是因短路造成电路中电流过大；二是在电路中加入大功率用电器．根据题意，电路中只增加一盏台灯，只有几十瓦，根本不属于大功率用电器，因此可能是短路问题．原来室内的电灯均正常发光，由此判断插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，保险丝熔断，插头处短路的可能性最大，台灯的灯丝断了，不会造成短路．家庭电路中某一用电器短路，则全部用电器均被短路．例10、阅读短文，回答问题：漏电保护断路器电给我们带来便利的同时也带来安全隐患，根据安全用电要求，现在，许多用户特别是新建楼房的电路中除了要安装防止电流过大的空气断路器(俗称“空气开关”)外，还必须安装如图甲所示的漏电保护断路器(俗称“漏电保护器”)，它们通常安装在供电箱中.

家用漏电保护断路器是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图乙中I3为零，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等．如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面)，即图中的I3不为零，就会造成I1和I2不相等，当I1和I2的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路．排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电．为确保使用安全，漏电保护断路器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换．(1)漏电保护断路器实质上就是一个________(电源/用电器/开关).(2)家庭电路电流过大的原因有_______________________(只需答一个原因),当家庭电路电流过大时，漏电保护断路器________(能/不能)自动切断电路.(3)如果电路中发生漏电，漏电电流为I3，则I1、I2、I3大小关系的表达式为________________________.(4)站在地面上的人体不小心接触了火线，如图丙所示，该人体的电阻为3000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω，电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器，该漏电保护断路器________(能/不能)及时断开电路．【答案【答案】（1）开关；（2）短路；不能；（3）I1=I2+I3；（4）能.【解析】（1）漏电保护断路器实质上就是一个开关；（2）家庭电路电流过大的原因是：短路或总功率过大；据题目中漏电保护器的作用是：如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的I3不为零，就会造成I1和I2不相等，当I1和I2的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路．故家庭电路电流过大时，熔断丝会熔断，但漏电保护器不会切断；（3）火线中的电流一部分通过零线，一部分流向大地，即三电流之间的关系：I1=I2+I3；（4）站在地面上的人体不小心接触了火线时，此时漏电电流I3=220V/(3000Ω+2500Ω)=0.04A=40mA，由图丁可知，额定动作电流I≤30mA，因I3＞I，所以，该漏电保护器能及时断开电路；培优·训练一、选择题1、图中的家庭电路元件，连接顺序正确的是()2、利用试电笔可以方便地判断出照明电路中的火线和零线．如图所示的是使用试电笔的几种方法，其中正确的是()A.只有(1)(2)B.只有(2)(3)C.只有(3)(4)D.只有(1)(4)3、关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是()A.在未断开电源的情况下更换灯泡B.我国家庭电路的电压为36VC.在触电事故现场，要立即切断电源D.用潮湿的手拨动电器设备的开关4、“创新”小组的同学们在一次综合实践活动中，进行安全用电知识的抢答比赛，以下选项应抢答“对”的是()A.用湿毛巾擦拭正在发光的台灯B.开关连接在零线和用电器之间C.保险丝烧断后最好用铜丝替代D.家用电器金属外壳一定要接地5、下列符合安全用电原则的是()A.螺口灯泡的螺旋套应跟火线相连B.电灯的开关应接在零线与灯泡之间C.有金属外壳的电器要通过三孔插座接地D.使用测电笔时，手不能接触笔尾金属体6、下列现象符合安全用电原则的是()7、如图所示，关于家用插座说法中，正确的是()A.开关串联在干路中，指示灯与各组插孔并联在电路中B.开关、指示灯和各组插孔并联在电路中C.开关、指示灯和各组插孔串联在电路中D.各组插孔串联在一起与指示灯并联在电路中8、家里一盏电灯突然熄灭，用试电笔(又名“测电笔”)分别测试电路中的a、b、c、d四点(如图所示)，只有测a点时氖管发光．若电路中只有一处故障，则故障可能是()A.进户零线断路B.灯泡L断路C.开关S接触不良D.导线cd断路9、电工师傅维修电路有时需要带电操作，如图所示，以下操作不会发生触电事故的是()A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线B.乙站在绝缘凳上仅接触火线C.丙站在地上仅接触火线D.丁站在地上同时接触火线和零线10、(多选)如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是()A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连B.断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点时氖管不会发光C.保险丝烧断后可用铜丝代替D.闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯断路11、(多选)如图是小轩家的部分电路．下列说法正确的是()A.若熔断器熔丝熔断了，不能用铜丝代替B.若导线cd间断路，仍然可以安全使用三线插座C.若闭合开关S，灯泡L不发光．用测电笔检测e点，氖管不发光，则说明灯丝一定断了D.若ab间断路，灯泡L仍能正常工作12、图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化如图4丙所示。关于PTC元件的工作情况，下列说法中正确的是（）A、扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中B、松开扳机，只有一只PTC元件接入电路C、松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的电功率为55WD、扣动扳机，当温度为180℃时，1min电路消耗的电能为4800J二、填空与作图题1、请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中．第1题图第2题图2、小明设计了一种利用“声控”开关(有声音时自动闭合，无声音时自动断开)和“光控”开关(有光照时自动断开，无光照时自动闭合)自动控制的楼道灯，使得只有在天黑且有声音时灯才亮．他还在楼道处安装了一个带保险盒的三孔插座，且与楼道灯互不影响．请你根据小明的设计意图，用笔画线代替导线完成如图所示的电路．(导线不得交叉)3、“珍爱生命，安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识．我国家庭电路的电压是________V；当发现家用电器或电线失火时，必须先________电源，然后再救火．4、在小明家照明电路中，控制客厅灯的开关应接在________线和灯之间；在使用滚筒洗衣机时，他发现接触金属门手柄会“麻手”，可解决的办法是给洗衣机电路__________________(选填“增接零线”“加接地线”或“加接空气开关”)．5、为安全用电，家庭电路中的空气开关应装在________线上；空气开关“跳闸”后，受它控制的电路处于________(选填“短路”“断路”或“通路”)状态；验电笔________(选填“能”或“不能”)区分零线与接地线．6、家庭中的电灯、电冰箱等用电器大多是________(选填“串”或“并”)联在电路中的；每盏灯与控制它的开关之间是________(选填“串”或“并”)联的．大功率用电器一般不同时使用，是为了避免因____________(选填“总功率过大”或“发生短路”)而造成家庭电路中电流过大．7、用试电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是________．如图所示电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是____________．专题18家庭电路例1、【答案】B.【解析】本题考查家庭电路的相关知识。家庭电路中各用电器能独立工作，互不影响，是并联的，A错；三孔插座有接地线，电冰箱接入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地，B对；为了安全，控制灯泡的开关应直接接在火线上，故甲处装开关，乙处装电灯，C错；断开开关S时，A点与火线相通，B点与火线不相通，因此站在地上的人接触A点会触电，接触B点不会触电，D错。例2、【解析】考查家庭电路的连接。插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制指示灯和插座，指示灯和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明指示灯和插座之间不可能是串联的。为了用电安全，开关应接在指示灯、插座和火线之间。例3、【答案】C.【解析】本题考查安全用电常识。铁丝和铜丝的熔点较高，当电流过大时不能及时熔断保护电路，因此不能用铁丝或铜丝代替熔丝；有金属外壳的用电器，为了防止漏电时对人体造成伤害，金属外壳应该接地；为了防止触电，更换灯泡时必须断开开关或切断电源；使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，可见C不符合安全用电要求。【易错点】(1)为了用电安全，绝不能用铜丝、铁丝代替保险丝，也不能安装过粗的保险丝。保险丝选择的原则：电路中应安装额定电流合适的保险丝，通常使保险丝的额定电流稍大于或等于电路中的最大正常工作电流。(2)现在家庭电路中常用空气开关代替闸刀开关和保险盒，当电路中电流过大时，会发生“跳闸”，切断电路，起到保护作用。例4、【答案】D.【解析】本题考查安全用电常识。小孩用手指直接插入插座的孔内，接触火线时会触电；安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，从电线上取风筝不符合安全用电要求；接在电路中的电源插头属于带电体，用湿手拔插头时易发生触电事故；用电器的金属外壳一定要接地，防止外壳因漏电发生触电事故，故D符合安全用电原则。例5、【答案】D.【解析】由于保险丝完好，说明电路中一定没有出现短路现象，A选项错；家庭电路中各个用电器是并联的，某个电灯的灯丝断了，其他的电灯仍然发光，B选项错；如果进户线的火线断了，氖管不会发光，C选项错；进户零线断了，但家中各个用电器仍处于带电状态，故用试电笔检查是氖管均发光，正确的选项是D。电路故障的判断是常见的考题，一般以选择题形式出现。家庭电路故障常见的三种情况：（1）短路，保险丝烧断；（2）火线断路或灯丝断了，断点与火线之间使试电笔氖管发光，断点与零线之间不能使试电笔氖管发光；（3）进户线的零线断了。例6、【答案】D.【解析】本题考查电路故障的判断问题。闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断，说明电路没有短路，很可能是断路的情况；由题中描述的现象可得，故障原因是电线BD段某处断路。例7、【答案】D.【解析】A中，由于人踩在干燥的木凳上，且只有一只手接触火线，不能构成电流的路径，故不会发生触电；B、C中，B接触火线，BC相连，C踩在地上，所以此时相当于BC串联，故会造成BC中有电流通过，即BC都会触电；D中一只手抓火线，一只手抓零线，所以通过人体会有电流，也会造成触电；故分析上述四个选项，D是正确的；例8、【答案】C.【解析】开关是接在火线上的，开关内两根线相碰就相当于开关闭合，不会导致电流过大，也就不会引起火灾．两点理解家庭电路火灾：用电器的总功率过大和短路是家庭电路中电流过大的原因；通过导体的电流越大，电流通过导体时产生的热量越多.例9、【答案】B.【解析】家庭电路中保险丝熔断的原因有两个：一是因短路造成电路中电流过大；二是在电路中加入大功率用电器．根据题意，电路中只增加一盏台灯，只有几十瓦，根本不属于大功率用电器，因此可能是短路问题．原来室内的电灯均正常发光，由此判断插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，保险丝熔断，插头处短路的可能性最大，台灯的灯丝断了，不会造成短路．家庭电路中某一用电器短路，则全部用电器均被短路．例10、【答案】（1）开关；（2）短路；不能；（3）I1=I2+I3；（4）能.【解析】（1）漏电保护断路器实质上就是一个开关；（2）家庭电路电流过大的原因是：短路或总功率过大；据题目中漏电保护器的作用是：如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的I3不为零，就会造成I1和I2不相等，当I1和I2的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路．故家庭电路电流过大时，熔断丝会熔断，但漏电保护器不会切断；（3）火线中的电流一部分通过零线，一部分流向大地，即三电流之间的关系：I1=I2+I3；（4）站在地面上的人体不小心接触了火线时，此时漏电电流I3=220V/(3000Ω+2500Ω)=0.04A=40mA，由图丁可知，额定动作电流I≤30mA，因I3＞I，所以，该漏电保护器能及时断开电路；培优·训练一、选择题1.B【解析】家庭电路主要由进户线、电能表、总开关、保险装置、开关、插座、用电器组成，注意顺序为进户线、电能表、总开关、保险装置，不能颠倒，B正确．故选B.2.D【解析】(1)与(4)手指没有接触金属笔尖，没有触电的危险，手指接触金属笔尾，能够判断出火线与零线，是正确的操作；(2)与(3)手指没有接触金属笔尾，而且(2)有触电的危险，是错误的操作．故选D.3.C【解析】更换灯泡、搬动电器时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电，A错误；我国家庭电路电压为220V，B错误；如果发生触电事故，应立即断开电源开关，使触电者与电源脱离，并进行现场抢救，C正确；生活用水及人体都是导体，用湿手拨动电器设备的开关，容易发生触电事故，D错误．故选C.4.D【解析】水是导体，用湿毛巾擦拭正在发光的台灯容易造成触电事故，不符合安全用电原则，A错误；开关要接在火线和用电器之间，避免断开开关时用电器与火线连接，B错误；保险丝的电阻大熔点低，容易熔断，而铜丝的熔点高，不易熔断，当电路中温度过高时，铜丝不易熔断，起不到保护电路的作用，故不能用铜丝做保险丝，C错误；家用电器金属外壳一定要接地，防止金属外壳漏电时，发生触电事故，D正确．故选D.5.C6.B【解析】不能在电线上晾晒衣物，A错误；冰箱的使用一定要注意金属外壳接地，B正确；插头电线裸露要及时更换，C错误；插座不能同时使用过多的用电器，容易导致电线发热发生危险，D错误．故选B.7.A【解析】当开关断开时，指示灯和各插孔都不能工作，说明开关串联接在干路上．指示灯不亮，各个插孔也能工作，说明指示灯和插孔是并联的．故选A.8.C【解析】由题知，如果进户零线断路，则任何一点氖管都会发光，A错误；如果灯泡L断路，则a、b发光，c、d不发光，与题目中只有测a点时氖管发光不相符，B错误；如果开关S接触不良，则只有测a点时氖管发光，C正确；导线cd断路，则只有测d点时氖管不发光，D错误．故选C.9.B【解析】人体触电，原因是有电流流过并形成通路．人体为导体，一边与火线相接，一边与零线相接或与大地相接，都会形成通路，图甲、丙、丁中都能构成闭合的电路，有电流流过人体，会触电；图乙中没有构成闭合的电路，电流不会流过人体，不会触电．故选B.10.BD【解析】电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地线，防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故，A错误；断开开关S时，试电笔接触A点相当于接触了火线，会有很小的电流经试电笔、人体流向大地，氖管会发光；开关断开时，试电笔接触B点，相当于接触了零线，没有电流流过试电笔，所以氖管不会发光，B正确；保险丝是利用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铜丝代替保险丝后，就起不到保护作用，C错误；如果电灯短路，保险丝会烧断，当闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，故障可能是电路某处断路，D正确．故选BD.11.AD【解析】熔断器要选择熔点低、电阻大的合金材料制作，铜的电阻小、熔点高，不能代替熔丝，A正确；若cd间断路，则三孔插座与地线断开，用电器的金属外壳未接地，用电器漏电时容易发生事故，B错误；闭合开关S，灯泡L不发光，用测电笔检测e点，氖管不发光，说明e点到火线之间发生了断路，可能是因为灯泡断路(或开关接触不良或用来连接的导线断路)，但不能说一定是灯丝断了，C错误；ab点在零线上，当ab间断路时，火线、灯泡L所在的电路、零线仍构成完好电路，所以灯泡L能正常发光，D正确．故选AD.12D解析：扣动扳机，联动开关S同时掷向A、B，两只PTC元件并联在电路中，当温度为180℃时，PTC元件电阻为1210Ω，电路总电阻为R=605Ω，电路电流I=U/R，1min电路消耗的电能为W=UIt=220×220÷606×60J=4800J，选项A错误D正确；松开扳机，两只PTC元件串联接入电路，当温度为80℃时，PTC元件电阻为880Ω，电路总电阻为R=1760Ω，电路电流I=U/R，电路消耗的电功率为P=UI=220×220÷1760W=27.5W，选项BC错误；二、填空与作图题1、如答图所示【解析】灯泡的接法：火线首先接开关，再接灯泡的金属点；零线直接接灯泡的螺旋套；三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线．当有金属外壳的用电器插入三孔插座时，能使金属外壳接地，防止外壳漏电时发生触电事故．如答图所示．2、如答图所示3、220切断【解析】我国家庭电路中的电压为220V；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，防止触电，保证人身安全．4、火加接地线【解析】家庭电路中，开关应接在火线和灯泡之间，当开关断开后，灯泡和火线断开，防止触电；使用洗衣机金属门手柄“麻手”说明外壳带电，应将外壳接地线，将电导入大地．5、火断路不能【解析】家庭电路的空气开关应装在火线上；空气开关“跳闸”后，电流无法形成通路，故受它控制的电路整体上处于断路状态；零线、地线和大地间的电压都是0V，用验电笔分别接触零线与地线时，氖管都不发光，所以验电笔不能辨别零线与地线．6、并串总功率过大【解析】家里的电灯、电冰箱等用电器是并联的；家庭电路中每盏灯都有一个开关，开关要控制灯泡应与灯泡串联；大功率用电器过多，会引起干路电流过大，从而损坏电路．7火线ab间发生断路【解析】试电笔测试可以区分火线和零线，可以使氖管发光的是火线；b、c、d都可以正常发光而a点不发光说明ab间有断路发生．专题19电与磁知识·解读一、磁现象1、磁性：磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质的特性叫磁性。2、磁体：具有磁性的物体叫磁体，常见的磁体有条形磁体、蹄形磁体(也叫U形磁体)、小磁针等。3、磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。每个磁体都有两个磁极，一个是南极(也叫S极)，一个是北极(也叫N极)。磁极间的相互作用规律是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。4、磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。铁或钢制的物体都能被磁化。铁棒被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁体；钢棒被磁化后，磁性能够长期保持，称为硬磁体或永磁体。5、磁体的指向性：将可自由转动的永磁体悬挂起来，静止时，总有一端指南、另一端指北，指南的一端是磁体的南极，指北的一端是磁体的北极。二、磁场1、磁场：磁场是磁体周围存在的一种物质。磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁场是有方向的，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极指的方向就是该点的磁场方向。2、磁感线：磁场中实际并不存在一条条的线——磁感线，它是人们为了形象地描述磁场而假想的线(就像光线一样)；3、磁感线的特征：（1）磁感线充满整个空间，是永远也不会相交的闭合曲线；（2）磁场中任何一点的磁感线的切线方向跟放在该点的磁体北极的受力方向一致；（3）磁体外部空间的磁感线总是从北极出来，回到南极；而磁体内部的磁感线则从南极到北极；（4）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，某点磁感线的切线方向表示该点的磁场方向。4、地磁场：地球是一个天然大磁体，地球周围存在着磁场，称为地磁场。地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近。三、电流的磁场1、电流的磁效应通电导体和磁体一样，周围存在着磁场，能使小磁针发生偏转，这种现象叫做电流的磁效应。奥斯特实验表明，通电导体周围存在磁场，并且该磁场的方向与电流的方向有关。2、通电螺线管的磁场通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样，其两端相当于条形磁体的两个磁极，其极性与电流的方向有关，可用安培定则来判定。3、安培定则用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。4、电磁铁及其应用(1)构造：内部带铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。(2)电磁铁的特点：通电时有磁性，断电时没有磁性；磁场的方向由线圈的绕向和电流的方向控制；磁性的强弱可以由电流的大小控制，电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。(3)电磁继电器是利用电磁铁制成的，利用电磁继电器可以实现各种自动控制。四、电动机1、通电导体在磁场中要受到力的作用（力的方向判断依据左手定则，高中学习内容）。从能的转化观点来看，这是将电能(通电)转化为机械能(导体受力而运动)，这正是制造电动机的基础。2、通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向和磁感线的方向有关，导体受力的方向既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直。3、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。①如图所示是直流电动机的工作原理图。②电动机的构造：电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成。在电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。③换向器的作用：当线圈到达平衡位置时能自动地改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。五、磁生电（发电机）(1)电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象称为电磁感应；由电磁感应产生的电流叫做感应电流（感应电流的方向依据右手定则，高中学习）。(2)感应电流的方向与导体的运动方向和磁感线的方向有关。(3)在电磁感应现象里，通电导体在磁场中运动，将机械能(导体运动)转化为电能(产生电流)；(4)发电机：①发电机是根据电磁感应原理制成的；②交流发电机发出的是大小和方向都发生周期性变化的电流，称交变电流；③交变电流每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，简称赫，符号是Hz，我国电网交变电流供电频率为50Hz。典例·解读类型一、磁场与磁感线的理解例1、下列说法中错误的是()。A、磁场是由无数条磁感线组成的B、磁感线在磁体的外部从磁体N极出发，最后回到S极C、将条形磁铁分成若干段，每段磁体均有N、S极D、大头针被磁铁吸引的同时也被磁化成小磁体【【答案】A.【解析】磁感线是为了形象描述磁场的空间分布而引入的假想的曲线，故A选项错误；B选项符合磁感线的特点，所以B选项正确；将条形磁铁分成若干段后，每段都是一个磁体，每个磁体有且只有两个磁极，故C选项正确；磁铁具有吸铁性，实际上吸铁的同时把物体磁化成一个磁体，它们的靠近端为异名磁极，故D选项正确。类型二、安培定则的应用——判断螺线管的极性例2、在原子内部，核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流，该环形电流产生的磁场使物质微粒（原子）的两侧相当于两个磁极。若图中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向，则环形电流的左侧应为________（选填“N”或“S”）极。【【答案】S.【解析】本题考查的是右手螺旋定则。由于是核外电子绕核运动，电子运动的方向与电流的方向相反，再让四指与电流的方向一致，大拇指的指向就是N极。所以环形电流的右侧为N极，左侧为S极。已知电源的极性，判断螺线管两端的极性的方法：（1）标上螺线管上的电流方向；（2）用右手握住螺线管，四指弯向电流方向；（3）大拇指所指的一端就是螺线管的N极。类型三、影响电磁铁磁性强弱的因素例3、关于电磁铁，下列说法中正确的是（）A、电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流大小无关B、电磁铁中电流方向改变，其磁性强弱也改变C、在相同通电螺线管中，加铜芯比加铁芯磁性弱D、电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关【【答案】C.【解析】带有铁芯的螺线管称为电磁铁，它的磁性强弱与电流大小和线圈匝数的多少有关。电磁铁的磁性强弱与通过它的电流有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强，选项A错；电磁铁中电流方向改变时，其磁极也会发生改变，但它的磁性强弱不会改变，选项B错；通电螺线管中加入铁芯后磁性增强，主要是因为铁芯被磁化后也具有了磁性，如果在螺线管中加入铜芯，铜芯不会被磁化，因而螺线管中的磁性不会增强，选项C正确；电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，在电流一定的情况下，匝数越多，磁性越强，选项D错。例4、小平同学利用如图所示装置研究电磁铁磁场的强弱与哪些因素有关。图中A是悬挂在弹簧下的铁块，B是电磁铁的铁芯，S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少)。(1)实验过程中弹簧的伸长量越大，表示电磁铁的磁场越________；(2)保持滑片P位置不变，先后让开关S接1和2，可以研究电磁铁磁场的强弱与线圈________的多少是否有关；(3)请提出一个还可以用该装置验证的猜想并设计验证方案。猜想：电磁铁磁场的强弱还与________________有关；验证方案：_________________________________________________________________________________________________________________________________。【【答案】(1)强；(2)匝数；(3)通过线圈的电流大小；保持开关接在1或2处不变，移动滑片P，观察弹簧伸长的情况.【解析】磁铁具有吸铁性，从图示装置可知，电磁铁磁性越强，对铁块的吸引力越大，则弹簧的伸长量越长；滑片位置不变，即控制电流不变，让开关先后置于1和2是改变了线圈的匝数，所以是研究电磁铁磁场的强弱与线圈匝数的关系；电路中的滑动变阻器可以改变电路中的电流，将开关置于1或2不动，移动滑动变阻器滑片，改变通过电磁铁线圈的电流大小，观察弹簧的伸长情况。这样可以验证电磁铁磁场的强弱是否与通过线圈的电流的大小有关。类型四、电磁继电器例5、如图是直流电铃的原理图。下列关于电铃工作时的说法中错误的是()。A、电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为S极B、电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能C、小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动D、小锤击打铃碗时，电磁铁失去磁性【【答案】A.【解析】电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性，当电流通过电磁铁时，由安培定则可知A端为N极，选项A错；电磁铁吸引衔铁使弹性片发生形变而具有弹性势能，选项B正确；声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗使铃碗振动发出声音，选项C正确；小锤击打铃碗时，电路断开，电磁铁失去磁性，选项D正确。例6、电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示．已知控制电路的电源电压U=6V，保护电阻R1=100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。（1）当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强．电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点_____接触，电铃发出警报声。（2）若电梯在20s内将一位重600N的乘客匀速提升20m，求电梯对乘客做功的功率。

（3）当电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住．若该电梯厢内站立总质量为800kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。（g取10Ｎ/kg）【【答案】（1）B；（2）600W；（3）否.【解析】（1）电梯超载时，压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作．故答案为：B；（2）∵电梯克服乘客的重力做功，在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升20米，∴做功的功率为p=W（3）方法一、电梯厢内站立总质量为800千克的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即F=G=mg=800kg×10N/kg=8000N由图乙，当压力F=8000N，对应的压敏电阻阻值R2=300Ω∴控制电路中的电流为I=UR∵20mA＞15mA；∴此时电梯不超载．方法二、电梯厢内站立总质量为800千克的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即F=G=mg=800kg×10N/kg=8000NR1两端的电压U1=IR1=0.02A×100Ω=2V；电阻R2查图乙可知，F=9000N＞8000N，所以不超载．类型五、磁场对电流的作用例7、如图所示，线圈abcd位于磁场中.K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力()A、方向向下B、方向向上C、为零，因为电源反接D、为零，因为电路一定是断路【【答案】A.【解析】如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K改为与2接通时，磁场方向不变，导体中电流方向相反了，则ab段导线受磁场力相反，方向向下．故选A．类型六、电磁感应现象例8、为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A、B、C、D、【【答案】B.【解析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向．地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确．例9、如图所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有空隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制。干簧管置于下列哪种通电导线的磁场中时，可以使舌簧端面吸合（）【【答案】B.【解析】根据电流产生磁场，用安培定则可判断直线电流在周围所产生磁场的方向。磁性材料制成的弹性舌簧在磁场中磁化产生磁性吸合使电流导通，选项B正确。干簧管是一种把磁信号转化为电信号的传感器，要使磁性材料制成的弹性舌簧端面吸合，必须把干簧管的舌簧所在的直线与磁场的磁感线方向在一直线上。类型七、电动机和发电机例10、如图所示为电动机和发电机模型，其中图______(选填“甲”或“乙”)为电动机模型，其工作原理是______________________________；电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠实现的。【【答案】甲；通电导体在磁场中受力运动；换向器.【解析】本题考查发电机、电动机的识别及电动机的原理。图甲中有电源，通电线圈在磁场中受力转动，是电动机模型；图乙中没有电源，闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动时，线圈中就会产生电流，利用了电磁感应现象，是发电机模型。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去。动，是电动机模型；图乙中没有电源，闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动时，线圈中就会产生电流，利用了电磁感应现象，是发电机模型。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去。例11、微型电扇通电工作时，它是电动机，如图所示，在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时小灯泡发光，此时微型电扇变成了发电机，关于电动机和发电机的工作原理，下列说法中正确的是()A、电动机的工作原理是电磁感应B、电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用C、发电机的工作原理是电流的磁效应D、发电机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用【【答案】B.【解析】本题考查电动机和发电机的原理。电扇里面小型电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动；电扇的内部有磁铁和线圈，当微型电扇的插头处接一只小灯泡，线圈转动时，做切割磁感线的运动，故能产生电流，此时微型电扇是一台发电机，其原理是电磁感应，故选B。电动机与发电机的比较电动机发电机结构工作原理通电线圈在磁场中受力转动(磁场对通电导线的作用)电磁感应能量转化电能转化成机械能机械能转化成电能在电路中的作用用电器电源判断是电动机原理图还是发电机原理图，方法是看电路中有电源还是有电流表或灯泡等用电器。如果有电源说明是先有电而后动，所以是电动机原理图；若有电流表或小灯泡说明是动起来后才有了电流，所以是发电机原理图。例12、在一次物理探究活动中，小明把一个正在发光的白炽灯放到U形磁铁中间，如图所示，他惊讶地发现灯丝在晃动，关于这种现象，下列说法正确的是()A、灯丝晃动是一种电磁感应现象B、灯丝晃动是内能转化成了机械能C、灯丝晃动是灯丝受到磁铁的吸引作用D、灯丝晃动是由于磁场对通电灯丝产生力的作用【【答案】D.【解析】本题考查磁场对电流的作用。有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，体现了通电导体在磁场中受到力的作用；在这个过程中，电能转化为机械能。类型七、相关实验例13、探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示。甲AB棒垂直磁感线左右运动乙AB棒沿着磁感线上下运动丙AB棒垂直磁感线左右运动(1)本实验中，我们通过观察什么现象来判断电路是否有感应电流？_______________。(2)通过比较图________与图________可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；通过比较图________与图________可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。(3)若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路________感应电流。(选择“有”或“无”)【【答案】(1)电流表指针的偏转(2)甲；丙；甲；乙(3)有.【解析】本题考查实验探究产生电磁感应的条件。通过观察电流表指针的偏转来判断电路是否有感应电流；通过比较图甲与图丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；通过比较图甲与图乙可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动；若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，导体同样会切割磁感线，电路中会产生感应电流。解答此类问题时一定要注意：(1)闭合电路；(2)一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。这两个条件缺一不可。培优·训练一、选择题1、图所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将电键S闭合，则该星形回路将（）A、不会变形B、会变形，所围面积增大C、会变形，所围面积减小D、会变形，所围总面积不变2、在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，可能是（）A、小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针B、小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C、小磁针正上方有电子流自东向西水平通过D、小磁针正上方有电子流自南向北水平通过3、如图所示，L是电磁铁，在乙正上方用弹簧悬挂一条形磁铁，设电源电压不变，闭合电键S待电磁铁稳定后，当滑动变阻器R的滑片p由上向下缓缓地滑动过程中，弹簧的长度将()．A、变长B、变短C、先变长后变短D、先变短后变长4、如图所示，在水平地面上的磁体上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体(下部N极)。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端沿图示水平路线从A缓慢移到B。则下图中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是()5、如图所示是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是()A、该条形磁体的左端为N极，右端为S极B、a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同C、置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧D、磁感线是为了研究方便引入的假想曲线6、法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中，指示灯明显变暗，这说明()A、电磁铁的左端为N极B、流过灯泡的电流增大C、巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小D、巨磁电阻的阻值与磁场的强弱没有关系7、如下图所示，闭合开关后，四个小磁针指向(黑色为N极)都正确的是（）ABCD8、回顾所用的科学方法，下列说法不正确的是（）A、将固体分子看成是一些用弹簧连接的小球，这是模型法B、发现导线太长而采取缠绕的方式从而制成滑动变阻器，这是利用了缺点列举法C、为观察玻璃瓶的形变，采取观察瓶塞上玻璃管中液面的变化，这是用了放大法D、由电生磁想到磁能否生电，这是一种控制变量法9、如图所示，在“山”字型铁芯的B端绕有一通电线圈，则它的磁极位置(