【知识点详解】
1. 家庭电路的基本组成:家庭电路主要由进户线(包括火线和零线)、电能表、闸刀开关、保险丝(现在多为断路器)、用电器、插座等组成。其中,火线和零线是提供电力的主要线路,电能表用于计量用电量,闸刀开关控制整个电路的通断,保险丝/断路器保护电路免受过载或短路的影响。
2. 三孔插座的作用:三孔插座是为了将用电器的金属外壳接地,以防电器漏电时对人体造成伤害。例如,电冰箱通常需要接入三孔插座,确保其金属外壳接地,增加安全性。
3. 测电笔的使用:测电笔是检测火线和零线的工具,使用时,手指需接触笔尾金属体,笔尖接触电线,如果氖管发光则表示接触的是火线,不发光则可能是零线。在例2中解释了试电笔的工作原理,人体与试电笔串联接入电路,由于高电阻的存在,通过人体的电流非常小,所以不会造成触电。
4. 开关的正确连接:开关应该接在火线与用电器之间,这样在断开开关时,用电器与电源断开,确保安全。如例3中的选项A是正确的做法。
5. 家庭电路故障分析:
- 灯丝烧断:开灯瞬间,灯丝温度低,电阻小,根据焦耳定律,相同时间内产生的热量多,导致灯丝温度过高而烧断。
- 短路的危害:短路时,导线电阻极小,电路中电流增大,根据焦耳定律,短时间内产生大量热量,可能导致火灾。
6. 故障排查方法:
- 当所有灯熄灭,试电笔插入插座两孔均发光,说明零线出现问题,如例1所示,可能是进户的零线断了(选项C)。
- 室内其他电灯在台灯插入插座时熄灭,可能是台灯插头或灯泡短路,例2中的答案是前者是灯泡短路,后者是插头短路(选项B)。
- 通过测电笔检查,若B、C、D三点氖泡都发光,而A点不发光,表明问题出在A到B之间的导线上,即AB段断路(例3的答案)。
7. 保险丝的作用与更换:保险丝在电流过大时熔断,保护电路。在保险丝烧断后,不应直接用灯泡替代保险丝,而是应找出故障原因并修复后,更换合适的保险丝。
通过以上内容,我们可以了解到家庭用电的基本知识,包括电路组成、安全措施、故障排查等,这些对于学生备考中考物理是非常重要的知识点。