第11講電路故障與安全用電專題復習

李晗

安全用電常識已成為培養同學們科學素養的重要組成部分，在每年中考題中常考不衰。家庭電路與我們的生活密切相關，因此它成為考查電學知識的承載平臺。本知識板塊內容有家庭電路的連接、安全用電常識和電路故障的排查。重點是家庭電路的連接和安全用電常識。難點是故障類型與位置的確定。下面我們分兩節內容來分析。

第1節

家庭電路的連接和安全用電

重點考點

家庭電路主要由兩根進戶線、電能表、總開關、保險裝置、用電器等組成。電能表和總開關裝在戶外干路上，保險絲或自動空氣開關（漏電保護器等）接在總開關后面，用電器和插座并聯接在電路中。中考常常會考查家庭電路的連接和安全用電常識。

中考常見題型

中考常以作圖題或選擇題的形式，來考查對該部分知識的掌握情況。題目均屬常識性的內容，難度不大。

例1 如圖1，在虛線框內分別畫出開關和燈泡的符號，使之符合安全用電要求。

思路分析：在安全用電的要求中，開關要與電燈串聯，且開關的一端應與火線相連，所以與火線直接相連的器件是開關，另一個是燈泡。

參考答案：如圖2所示。

小結：連接家庭電路時應注意：

（1）開關控制哪個用電器，就應和哪個用電器串聯，且開關的一端一定要接在火線上。另一端接用電器。這樣當開關斷開后，用電器與火線脫離，不管是更換燈泡還是檢修用電器，都會更安全。

（2）接螺口燈泡時，應將燈口的螺旋套接在零線上，燈泡尾部的金屬塊接在火線上。這樣，火線在人們不易觸摸到的燈泡尾部，安全性能更高；而對卡口燈泡，由于兩個接頭都在燈泡尾部，無此要求。

（3）保險絲只能接在火線上，不能接在零線上。這樣，當保險絲熔斷時，用電器和火線脫離，人接觸到不工作的用電器時就沒有觸電的危險。

（4）兩孔插座應按照“左零右火”的規定接人，三孔插座按照“左零右火上接地”的規定接入，這樣做是為了讓不同的人檢修方便。

（5）連接時注意交叉相連處應加“點”，以區分交叉處是否相互連接。

例2 下列做法符合安全用電要求的是（ ）。

A.多個大功率用電器同時使用一個插座

B.使用試電筆時，手不接觸筆尾金屬體

C.發生觸電事故時，立即切斷電源

D.有金屬外殼的用電器使用兩腳插頭

思路分析：多個大功率用電器同時使用時，總功率過大，根據P=UI知，總電流過大，這樣容易引起火災；使用試電筆時，手必須接觸筆尾的金屬體，否則不能構成通路，即使筆尖接觸火線，氖管也不會發光；有金屬外殼的用電器，必須使用三腳插頭，這樣萬一外殼帶電。電流會從接地線流入大地，不會傷害到人體。選C。

小結：安全用電的具體注意事項是：

（1）有金屬外殼的用電器，要將金屬外殼接地，更換燈泡、搬動電器前要斷開電源。

（2）高大的建筑物要安裝避雷針，防止雷擊。

（3）不要靠近高壓線路，防止發生高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。

（4）不能用濕手觸摸電器，不能將衣服晾曬在電線上。

（5）一旦有人觸電或電路發生火災，要立即切斷電源，絕對不能用水滅火。

（6）保險裝置、插座、導線、家用電器等達到使用壽命時要及時更換。

第2節

電路故障的排除

重點考點

電路有三種狀態：通路、斷路和短路。正常接通且用電器能夠工作的電路叫通路：某處斷開的電路叫斷路；直接用導線將電源的正、負極或用電器的兩端連接起來，這種情況叫短路。短路又有用電器被短路（局部短路）和電源被短路（絕對不允許的）兩種情況。電路故障是電路中出現了斷路或短路，電路故障的判斷是電學中的難點。

中考常見題型

本節知識常見的題型是選擇題和實驗探究題，以電表的非正常示數情況和用電器的工作與否為切入口判斷電路出現的故障。家庭電路故障的檢查方法有兩種：一種是用“試電筆”檢查，一種是用“校驗燈”檢查。這也是中考常涉及的題型。

例3 如圖3所示電路，電源電壓為3 V，當開關S閉合后，只有一盞燈泡發光且電壓表的示數為3 V，產生這一現象的原因可能是（ ）。

A.燈泡L₁處短路 B.燈泡L₂處短路

C.燈泡L₁處斷路 D.燈泡L₂處斷路

思路分析：由電路圖知，兩燈泡串聯，電壓表與L₂并聯，測量L₂兩端的電壓。閉合開關后，有一盞燈泡發光，因此電路發生短路故障：又因為電壓表有示數，并且等于電源電壓，所以能判斷出是燈L₁被短路。選A。

小結：當電路發生斷路時，用電器不T作。且電路中電流為零；當電路發生短路時，用電器可能工作，并且電路中有電流。常根據電流表是否有示數來確定電路中是否出現了斷路故障。當電路出現斷路時，常用電壓表確定斷路的具體位置，方法是：若電壓表有示數，表明電壓表和電源是接通的，也就是電壓表測量部分存在斷路；若電壓表沒有示數，表明它與電源沒有接通，說明電壓表所測部分完好。由此可以確定m斷路的具體位置。

例4 如圖4所示的家庭電路中，閉合開關后燈泡不亮。用試電筆檢測插座的兩孔，發現只有插入右孔時氖管才發光。用試電筆檢測A點氖管發光，檢測B點氖管不發光。發生這一現象的原因可能是（ ）。

A.燈泡短路 B.燈絲斷了

C.開關接觸不良 D.插座短路

思路分析：閉合開關后燈不亮，說明電路出現了故障。試電筆接觸插座的兩孔。發現只有插入右孔時氖管才發光，說明右孔和火線是連通的，且插座沒有短路：用試電筆檢測A點氖管發光，B點氖管不發光，說明電路A、B之間有斷路現象出現。選B。

小結：用試電筆檢測家庭電路故障的原則是：若氖管發光，表明該點和火線是接通的：若氖管不發光，表明該點和火線未接通（斷開的）。試電筆的使用方法是：用手接觸筆尾的金屬體。筆尖接觸電線（或與電線相通的導體），如果被測導線是火線，電流經過筆尖、高值電阻、氖管、彈簧、筆尾金屬體、人體及大地流到零線。與電源構成回路，氖管就會發光：如果筆尖接觸的是零線，氖管中不會有電流，也就不會發光。由于高值電阻的阻值很大，使得通過這個串聯電路的電流很微弱，不會對人體造成危害。家庭電路的故障有兩種：短路或斷路。若保險絲熔斷，說明電路中的電流過大，而引起電流過大的原因是“短路”或“用電器的總功率過大”。我們可以通過題意分析出故障的具體情況，從而加以排除。若保險絲沒有熔斷，說明電路中出現了“斷路”故障。

例5 如圖5所示是一剛裝好的家庭電路。在未裝保險絲之前，先把燈泡L₀接在裝保險盒的兩個接線柱上。當只閉合S、S₁時，L₂不亮；當只閉合S、S₂時，L₀和L₂發光都偏暗；當只閉合S、S₃時，L₀正常發光。則下列判斷正確的是（四個燈泡的額定電壓均為220V）（ ）。

A.燈泡L₁所在支路正常

B.燈泡L₂所在支路正常

C.燈泡L₃所在支路正常

D.裝好保險絲，合上所有開關后，燈泡都能正常發光

思路分析：當只閉合S、S₁時，L₀不亮，說明該支路有斷路現象；當只閉合S、S₂時，兩燈串聯，因為兩燈兩端的電壓都不能滿足額定電壓，所以L₀和L₂都呈暗紅色，該支路正常；當只閉合S、S₂時，L₀正常發光，此時L₀兩端的電壓為220 V，說明該支路有短路情況。選B。

小結：本題是用“校驗燈”檢測故障的，根據串聯電路分壓的原則分析故障原因。

例6 2013年4月，溧陽趙先生家中井水突然變熱至47℃，讓人恐慌。維修電工訪談得知：水井內有抽水泵（電動機），原來可以正常工作，井水溫度也正常；自從水泵壞了之后，開關S就一直斷開，但井水溫度從此明顯變高。電工檢測發現：開關確實斷開，但水泵和井水都帶電。由此可知，趙先生家水泵電路的實際連接方式為圖6中的（ ）。

思路分析：為控制電動機的工作狀態，開關與電動機串聯，且開關應接在火線和電動機之間，以保證開關斷開時，電動機與火線“脫離”，從而不能帶動水泵工作。而選項B中，開關接在零線上，水泵壞了之后，電動機直接與火線連接，雖與零線斷開，但由于水是導體，與大地相連，這樣“火線——電動機——水——大地”組成了通路，電流通過電動機產生的熱量傳遞給了水，水吸收熱量后溫度升高。選B。

小結：本題用所學知識分析實際問題，部分同學可能因不理解題意而感覺偏難。

安全用電問題與我們的生活聯系非常密切，跟我們每個人的生命安全息息相關。家庭用電的安全事故，都是由于跟地面不絕緣的人體直接或間接地跟火線連通，通過人體的電流達到一定值時造成的。因此，要了解常見的幾種觸電形式：低壓觸電中的“單線觸電”和“雙線觸電”，以及高壓觸電中的“高壓電弧觸電”和“跨步電壓觸電”。安全用電的原則是：不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體。我們一定要遵守安全用電的基本原則，以免造成不必要的傷害。

責任編輯/蔡華杰