第11讲电路故障与安全用电专题复习

李晗

安全用电常识已成为培养同学们科学素养的重要组成部分，在每年中考题中常考不衰。家庭电路与我们的生活密切相关，因此它成为考查电学知识的承载平台。本知识板块内容有家庭电路的连接、安全用电常识和电路故障的排查。重点是家庭电路的连接和安全用电常识。难点是故障类型与位置的确定。下面我们分两节内容来分析。

第1节

家庭电路的连接和安全用电

重点考点

家庭电路主要由两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器等组成。电能表和总開关装在户外干路上，保险丝或自动空气开关（漏电保护器等）接在总开关后面，用电器和插座并联接在电路中。中考常常会考查家庭电路的连接和安全用电常识。

中考常见题型

中考常以作图题或选择题的形式，来考查对该部分知识的掌握情况。题目均属常识性的内容，难度不大。

例1 如图1，在虚线框内分别画出开关和灯泡的符号，使之符合安全用电要求。

思路分析：在安全用电的要求中，开关要与电灯串联，且开关的一端应与火线相连，所以与火线直接相连的器件是开关，另一个是灯泡。

参考答案：如图2所示。

小结：连接家庭电路时应注意：

（1）开关控制哪个用电器，就应和哪个用电器串联，且开关的一端一定要接在火线上。另一端接用电器。这样当开关断开后，用电器与火线脱离，不管是更换灯泡还是检修用电器，都会更安全。

（2）接螺口灯泡时，应将灯口的螺旋套接在零线上，灯泡尾部的金属块接在火线上。这样，火线在人们不易触摸到的灯泡尾部，安全性能更高；而对卡口灯泡，由于两个接头都在灯泡尾部，无此要求。

（3）保险丝只能接在火线上，不能接在零线上。这样，当保险丝熔断时，用电器和火线脱离，人接触到不工作的用电器时就没有触电的危险。

（4）两孔插座应按照“左零右火”的规定接人，三孔插座按照“左零右火上接地”的规定接入，这样做是为了让不同的人检修方便。

（5）连接时注意交叉相连处应加“点”，以区分交叉处是否相互连接。

例2 下列做法符合安全用电要求的是（ ）。

A.多个大功率用电器同时使用一个插座

B.使用试电笔时，手不接触笔尾金属体

C.发生触电事故时，立即切断电源

D.有金属外壳的用电器使用两脚插头

思路分析：多个大功率用电器同时使用时，总功率过大，根据P=UI知，总电流过大，这样容易引起火灾；使用试电笔时，手必须接触笔尾的金属体，否则不能构成通路，即使笔尖接触火线，氖管也不会发光；有金属外壳的用电器，必须使用三脚插头，这样万一外壳带电。电流会从接地线流入大地，不会伤害到人体。选C。

小结：安全用电的具体注意事项是：

（1）有金属外壳的用电器，要将金属外壳接地，更换灯泡、搬动电器前要断开电源。

（2）高大的建筑物要安装避雷针，防止雷击。

（3）不要靠近高压线路，防止发生高压电弧触电和跨步电压触电。

（4）不能用湿手触摸电器，不能将衣服晾晒在电线上。

（5）一旦有人触电或电路发生火灾，要立即切断电源，绝对不能用水灭火。

（6）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命时要及时更换。

第2节

电路故障的排除

重点考点

电路有三种状态：通路、断路和短路。正常接通且用电器能够工作的电路叫通路：某处断开的电路叫断路；直接用导线将电源的正、负极或用电器的两端连接起来，这种情况叫短路。短路又有用电器被短路（局部短路）和电源被短路（绝对不允许的）两种情况。电路故障是电路中出现了断路或短路，电路故障的判断是电学中的难点。

中考常见题型

本节知识常见的题型是选择题和实验探究题，以电表的非正常示数情况和用电器的工作与否为切入口判断电路出现的故障。家庭电路故障的检查方法有两种：一种是用“试电笔”检查，一种是用“校验灯”检查。这也是中考常涉及的题型。

例3 如图3所示电路，电源电压为3 V，当开关S闭合后，只有一盏灯泡发光且电压表的示数为3 V，产生这一现象的原因可能是（ ）。

A.灯泡L₁处短路 B.灯泡L₂处短路

C.灯泡L₁处断路 D.灯泡L₂处断路

思路分析：由电路图知，两灯泡串联，电压表与L₂并联，测量L₂两端的电压。闭合开关后，有一盏灯泡发光，因此电路发生短路故障：又因为电压表有示数，并且等于电源电压，所以能判断出是灯L₁被短路。选A。

小结：当电路发生断路时，用电器不T作。且电路中电流为零；当电路发生短路时，用电器可能工作，并且电路中有电流。常根据电流表是否有示数来确定电路中是否出现了断路故障。当电路出现断路时，常用电压表确定断路的具体位置，方法是：若电压表有示数，表明电压表和电源是接通的，也就是电压表测量部分存在断路；若电压表没有示数，表明它与电源没有接通，说明电压表所测部分完好。由此可以确定m断路的具体位置。

例4 如图4所示的家庭电路中，闭合开关后灯泡不亮。用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光，检测B点氖管不发光。发生这一现象的原因可能是（ ）。

A.灯泡短路 B.灯丝断了

C.开关接触不良 D.插座短路

思路分析：闭合开关后灯不亮，说明电路出现了故障。试电笔接触插座的两孔。发现只有插入右孔时氖管才发光，说明右孔和火线是连通的，且插座没有短路：用试电笔检测A点氖管发光，B点氖管不发光，说明电路A、B之间有断路现象出现。选B。

小结：用试电笔检测家庭电路故障的原则是：若氖管发光，表明该点和火线是接通的：若氖管不发光，表明该点和火线未接通（断开的）。试电笔的使用方法是：用手接触笔尾的金属体。笔尖接触电线（或与电线相通的导体），如果被测导线是火线，电流经过笔尖、高值电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体、人体及大地流到零线。与电源构成回路，氖管就会发光：如果笔尖接触的是零线，氖管中不会有电流，也就不会发光。由于高值电阻的阻值很大，使得通过这个串联电路的电流很微弱，不会对人体造成危害。家庭电路的故障有两种：短路或断路。若保险丝熔断，说明电路中的电流过大，而引起电流过大的原因是“短路”或“用电器的总功率过大”。我们可以通过题意分析出故障的具体情况，从而加以排除。若保险丝没有熔断，说明电路中出现了“断路”故障。

例5 如图5所示是一刚装好的家庭电路。在未装保险丝之前，先把灯泡L₀接在装保险盒的两个接线柱上。当只闭合S、S₁时，L₂不亮；当只闭合S、S₂时，L₀和L₂发光都偏暗；当只闭合S、S₃时，L₀正常发光。则下列判断正确的是（四个灯泡的额定电压均为220V）（ ）。

A.灯泡L₁所在支路正常

B.灯泡L₂所在支路正常

C.灯泡L₃所在支路正常

D.装好保险丝，合上所有开关后，灯泡都能正常发光

思路分析：当只闭合S、S₁时，L₀不亮，说明该支路有断路现象；当只闭合S、S₂时，两灯串联，因为两灯两端的电压都不能满足额定电压，所以L₀和L₂都呈暗红色，该支路正常；当只闭合S、S₂时，L₀正常发光，此时L₀两端的电压为220 V，说明该支路有短路情况。选B。

小结：本题是用“校验灯”检测故障的，根据串联电路分压的原则分析故障原因。

例6 2013年4月，溧阳赵先生家中井水突然变热至47℃，让人恐慌。维修电工访谈得知：水井内有抽水泵（电动机），原来可以正常工作，井水温度也正常；自从水泵坏了之后，开关S就一直断开，但井水温度从此明显变高。电工检测发现：开关确实断开，但水泵和井水都带电。由此可知，赵先生家水泵电路的实际连接方式为图6中的（ ）。

思路分析：为控制电动机的工作状态，开关与电动机串联，且开关应接在火线和电动机之间，以保证开关断开时，电动机与火线“脱离”，从而不能带动水泵工作。而选项B中，开关接在零线上，水泵坏了之后，电动机直接与火线连接，虽与零线断开，但由于水是导体，与大地相连，这样“火线——电动机——水——大地”组成了通路，电流通过电动机产生的热量传递给了水，水吸收热量后温度升高。选B。

小结：本题用所学知识分析实际问题，部分同学可能因不理解题意而感觉偏难。

安全用电问题与我们的生活联系非常密切，跟我们每个人的生命安全息息相关。家庭用电的安全事故，都是由于跟地面不绝缘的人体直接或间接地跟火線连通，通过人体的电流达到一定值时造成的。因此，要了解常见的几种触电形式：低压触电中的“单线触电”和“双线触电”，以及高压触电中的“高压电弧触电”和“跨步电压触电”。安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。我们一定要遵守安全用电的基本原则，以免造成不必要的伤害。

责任编辑/蔡华杰