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（10分）阅读短文，回答问题：漏电保护器根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装如图所示的漏电保护器．其示意图如图甲所示，其内部结构相当于一个自动开关，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图中I3为零，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等，漏电保护器内部自动开关处于闭合状态．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，保护器内部自动开关就会立即断开．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）关于漏电保护器，下列说法正确的是
A.当电路发生短路时，漏电保护器会自动切断电路B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，漏电保护器不会切断电路C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电（2）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
．（3）站在地面上的人体不小心接触了火线，如图乙所示，该人体的电阻为2000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω，电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器，该漏电保护器
（能/不能）及时断开电路．（4）由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反，此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器
（会/不会）断开，理由是
．  
（1）B （2）I1=I2+I3 （3）能 （4）会 零线接地，流出电流I2为零，I1和I2的差异很大，开关S立即断开．
试题分析：（1）A.当电路发生短路时，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等，漏电保护器内部自动开关处于闭合状态．
B.漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面，人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，不属于漏电，漏电保护器不会切断电路
...
考点分析：
考点1：生活用电常识
1.&& 家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、电灯、插座、导线等组成。
2.&& 家庭电路中各部分电路及作用：
进户线有两条，一条是火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。
正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。
&电能表（见第一节）
&用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。
安装：电能表安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
闸刀开关（空气开关）
作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
安装：闸刀开关安装在家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。
保险盒（见第五节）
电路符号：
连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上。
选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越大。
注意事项：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。
&作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。
&种类：常见的插座有二孔插座（下图左）和三孔插座（下图右）。
安装：并联在家庭电路中，具体接线情况见右图。
把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。
&白炽灯的工作原理：白炽灯是利用电流的热效应进行工作的。
&灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。
& 开关和用电器串联，开关控制用电器。如果开关短路，用电器会一直工作，但开关不能控制。
3.&& 为防止漏电对人造成伤害，在家庭电路的总开关处要安装漏电保护器。
4.&& 连接家庭电路的注意事项：
l& 家庭电路中各用电器是并联的。
l& 插座的连接要遵循“左零右火”的规则。
l& 开关必须串联在火线中，成“火线——开关——用电器——零线”的连接方式。
l& 与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线。
l& 火线上必须接有保险丝，保险丝不能用铁丝、铜丝代替。（现在保险丝已被空气开关代替。）
l& 三线插头中的地线与用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。这样做可以防止外壳带电给人造成伤害。
5.&& 试电笔：用试电笔可以辨别火线和零线。使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触笔尾的金属体。
l& 用试电笔测火线时氖管会发光；测零线时不会发光，因为零线内没有电压。
l& 某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线、零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。
6.&& 家庭电路中触电的原因：一是人体接触了火线和大地（单线触电），二是人体接触了火线和零线（双线触电）。
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（8分）在“测定小灯泡的功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；（2）连接电路时开关应
；（3）闭合开关前，变阻器的滑片P应位于
（A/B）端；（4）小明闭合开关，移动滑片P到某点时，电压表示数如图乙所示为
V，则此时灯泡消耗的实际功率
额定功率(&/&/=)；（5）小明继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I U图像（图丙），根据图像，可计算出小灯泡的额定功率是
W；（6）进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐
（增大/减小/不变）． 
（6分）某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时，设计了如图所示的电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R甲&R乙.（1）实验中煤油吸热的多少是通过
来反映的（温度计示数/加热时间）．（2）将该电路设计成串联的目的是
. 通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，若甲瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：在
和通电时间相同时，
越大，导体产生的热量越多．（3）家用电烤箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的，小明依据上述规律，得出电烤箱低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要短一些的结论，此结论是否正确？答：
（选填“正确”或“错误”）．原因是
（4分）小明猜想物体的重力势能大小可能与物体的质量及被举的高度有关．为了验证自己的猜想，他进行了如下实验，让两个不同质量的锥子分别在两个不同高度自由下落，扎到下方四本相同的旧书上，书因此被扎出孔，分析这些被扎孔的不同，如图所示．（1）若比较甲和乙，这是通过控制
不变，来探究重力势能的大小与
的关系；（2）在（1）中，小明不仅比较了甲、乙，还比较了丙、丁，他这样做的目的是
．（3）小明设想了以下两种方案来判断物体重力势能的大小，你认为最佳的一种是（
）A.测出书上被扎孔的深度；
B.数出被扎孔的纸的页数． 
（4分）在探究杠杆平衡条件的实验中：（1）实验前小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向
调节.（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆的B处挂同样钩码
个. （3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将
（变大/变小/不变），其原因是
（8分）无内胆饮水机
管线机的电路原理如图，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态（“断开”或“闭合”），可以选择出温水或开水．该管线机的额定电压是220V，开水档加热功率是2200W，温水档加热功率是1100W．已知电热丝R1、R0电阻不随温度变化，问：（1）“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何？（2）饮水机出开水时电热丝中的电流是多少？电热丝R0的电阻是多少？（3）“温、开水选择开关”断开工作时，5min内管线机产生的热量是多少？ 
题型：综合题
难度：中等
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漏电保护器
漏电保护器[浏览次数：约17510次]
漏电保护器的分类
　　根据保护器的工作原理，可分为电压型、电流型和脉冲型三种。电压型保护器接于变压器中性点和大地间，当发生触电时中性点偏移对地产生电压，以此来使保护动作切断电源，但由于它是对整个配变低压网进行保护，不能分级保护，因此停电范围大，动作频繁，所以已被淘汰。脉冲型电流保护器是当发生触电时使三相不平衡漏电流的相位、幅值产生的突然变化，以此为动作信号，但也有死区。目前应用广泛的是电流型漏电保护器，所以下面主要介绍电流型的保护器。
　　一、电流型漏电保护器的分类
　　按动作结构分，可分为直接动作式和间接动作式。直接动作式是动作信号输出直接作用于脱扣器使掉闸断电。间接动作式是对输出信号经放大、蓄能等环节处理后使脱扣器动作掉闸。一般直接动作式均为电磁型保护器，电子型保护器均为间接动作式。
　　在型式上，按保护器具有的功能大体上可分为三类：
　　（1）漏电继电器。只具备检测、判断功能，不具备开闭主电路功能。
　　组装式主要部件有零序电流互感器、漏电脱扣器、试验回路、触头系统和塑料外壳。触头系统有动断触头、动合触头各一，用以将执行信号送向执行机构。试验回路包括试验按钮和模拟漏电阻抗的电阻，用以在运行中试验漏电继电器动作是否正常和灵敏。分装式是将漏电脱扣器分离出来，再由外部接线连接。
　　（2）漏电开关。同时具备检测、判断、执行功能。它是漏电继电器和开关的结合体。
　　（3）漏电保护插座。将漏电开关和插座组合在一起，使插座具备触电保护功能。适用于移动电器和家用电器。
漏电保护器的原理
　　正常情况下，三相负荷电流和对地漏电流基本平衡，流过互感器一次线圈电流的相量和约为零，即由它在铁芯中产生的总磁通为零，零序互感器二次线圈无输出。当发生触电时，触电电流通过大地成回路，亦即产生了零序电流。这个电流不经过互感器一次线圈流回，破坏了平衡，于是铁芯中便有零序磁通，使二次线圈输出信号。这个信号经过放大、比较元件判断，如达到预定动作值，即发执行信号给执行元件动作掉闸，切断电源。
　　由工作原理可见，当三相对地阻抗差异大，三相对地漏电流相量和达到保护器动作值时，将使断路器掉闸或送不上电。同时三相漏电流和触电电流相位不一致或反相，会降低保护器的灵敏度。
漏电保护器的额定值
　　（1）额定频率为50HZ。
　　（2）额定电压Un为220V，380V。
　　（3）辅助电源电压Usn为：直流为 12、24、40、60、110、220V；交流为12、48、220、380V。
　　（4）额定电流In为6、10、16、2O、25、32、4O、 50、（60）、63、100、（125）、160、200、250A。带括号的不优先推荐采用。
　　（5）额定漏电动作电流In?dz为0.006、0.01、（0.015）、0.03、（0 .05）、（0.075）、0.1、（0.2）、0.3、0.5、1、3、5、10、20A。带括号的值不优先采用。
　　（6）额定漏电不动作电流的优选值为0.5I n?dz。
　　（7）漏电保护器的最大分断时间：
　　l）* 直接接触保护。当动作电流I n?dz≤0.03A时，若保护器流过的零序电流为1倍I n?dz时为0.2s，2倍时为0.1s，流过0.25A时为0.04s；
　　2）间接接触防护。流过l倍时为0.2S，2倍时为O.1S，5倍时为0.04s；
　　延时型漏电保护器只适用于间接接触保护，其In?dz＞0.03A。延时保护延时时间的优选值为0.2、0
漏电保护器的选型
　　一、漏电保护器的正确选用
　　漏电保护器的选用，应根据系统的保护方式、使用目的、安装场所、电压等级、被控制回路的漏电电流以及用电设备的接地电阻数值等因数来确定。
　　1、根据使用目的来选择
　　用于防止人身触电事故的漏电保护器，一般根据直接接触保护和间接接触保护两种不同的要求选用，在选择动作特性时也应有所区别。
　　(1)、直接接触保护是防止人体直接触及电气设备的带电导体而造成的触电伤亡事故，当人体和带电导体直接接触时，在漏电保护器动作切断电源之前，通过人体的触电电流和漏电保护器的动作电流选择无关，它完全由人体触电的电压和人体电阻所决定，漏电保护器不能限制通过人体的触电电流，所以用于直接接触保护的漏电保护器，必须具有小于0.1S的快速动作性能，或具有IEC漏电保护器标准规定的反时限特性。
　　(2)、间接接触保护是为了防止用电设备在发生绝缘损坏时，在金属外壳等外露金属部件上呈现危险的接触电压。漏电保护开关的动作电流I△n的选择应和用电设备的接地电阻R和允许的接触电压U联系考虑，用电设备上的接触电压U要小于规定值。漏电保护器的动作电流I△n的选择：I△n≤U/R其中：U--允许接触电压　　　R--设备的接触电阻一般对于额定电压为220V或380V的固定式电气设备，如水泵、磨粉机等其他容易与人体接触的电气设备，当用电设备金属外壳的接地电阻在500Ω以下时，可选用30～50mA,0.1s以内动作的漏电保护器;当用电设备金属外壳的接地电阻在100Ω以下时，可选用200～500mA的漏电保护器;对于较重要的用电设备，为了减少瞬间的停电事故，也可选用动作电流为0.2s的延时型保护装置。家庭使用的用电设备由于经常带有频繁插进拨出的插头，同时，部分居民住宅没有考虑接地保护设施。当用电设备发生漏电碰壳等绝缘故障时，设备外壳可能呈现和工作电压相同的危险电压，极易发生触电伤亡事故，因此，电气设备安装规程中规定，必须在家庭进户线的电能表后面，安装动作电流为30mA和0.1S以内动作的高灵敏型漏电保护开关。
　　2、根据使用场所来选择一般在380/220V的低压线路中，如果用电设备的金属外壳等金属部件容易被人触及时，同时这些用电设备又不能按照我国用电规程要求使其接地电阻小于4Ω或10Ω时，则宜按照间接接触保护要求，在用电设备的供电回路中安装漏电保护器，同时还应根据不同的使用场所，合理地选取不同动作电流的漏电开关。例如：在潮湿的工作场所，由于人体比较容易出汗或沾湿，使皮肤的绝缘性能降低，人体电阻明显下降，当发生触电事故时，通过人体的电流必然会比干燥的场所大，危险性高，因此，适宜安装15～30mA，并能在0.1S内动作的漏电保护器。
　　3、根据电路和用电设备的正常泄漏电流来选择
　　(1)　漏电保护器的动作电流选择得越低，当然可以提高开关的灵敏度。然而，任何供电回路和用电设备，绝缘电阻不可能无穷大，总会有一定的泄漏电流存在。所以从保证电路的稳定运行和提供不间断的供电来讲，漏电保护器的动作电流选择要受到电路正常泄漏电流的制约。
　　(2)　由于测定电流的泄漏电流，必须有较复杂的测试方法或使用专用测试设备进行测量，为选用方便，可参照下列经验公式：对于照明电路和居民生活用电的单相电路：I△n≥IH/2000对于三相三线制或三相四线制的动力线路及动力和照明混合线路：I△n≥IH/1000其中：I△n--漏电保护开关装置动作电流IH--电路的实际最大供电电流一般家庭供电电路，如果使用3A电能表的用户，正常情况下每户泄漏电流约在1mA左右，原则上，在家庭单相电路中的泄漏电流超过电路最大供电电流的1/3000时，应对电路进行检修。
　　(3)　我国农村低压电网的绝缘水平较低，泄漏电流较大。根据实测结果表明，泄漏电流的数值和配电变压器容量的大小关系不显着，但和低压电网中生活用电的居民户数有明显的关系，也就是不管变压器容量是多少，其中供给生活用电的户数越多，泄漏电流就越大。因此，农村电网中装置漏电开关时，应考虑到这点。一般而言，为了保护电网可靠运行，保证多级保护的选择性，下一级漏电保护动作电流应小于上一级漏电保护动作电流，各级漏电动作电流应有1.2～2.5倍的级差。第一级漏电保护器应安装在配电变压器低压侧主干线出线端，该级保护的线路较长，叠加的泄漏电流较大。其漏电动作电流在未完善多级保护时，最大不得超过100mA,在完善多级保护时，其漏电动作电流最大不得超过300mA。第二级漏电保护器应安装在各分支线的出线端，由于被保护线路较短，泄漏电流相对较小，其漏电动作电流应介于上、下级保护的漏电动作电流之间，一般取30～75mA。第三级漏电保护器(又称末级保护)用于保护用电设备及人身安全，被保护线路短，泄漏电流小，一般不超过10mA，漏电动作电流应按人体触电摆脱电流值(10～20mA)选择，不应大于30mA，一般取15～30mA。
漏电保护器的应用
　　漏电保护器的应用范围如下：
　　（1）无双重绝缘，额定工作电压在110V以上时的移动电具。
　　（2）建筑工地。
　　（3）临时线路。
　　（4）家庭。
　　防止直接接触带电体保护的动作电流直为30mA，0.1s内动作。可按需要安装间接接触保护的漏电保护器。
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如图是安装了漏电保护器的家庭电路．当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等（即发生漏电）时，会迅速切断电路，从而起到保护作用．当家电维修人员在图中C处不慎触电时，漏电保护器　　（填“会”或“不会”）切断电路．若人体电阻为10kΩ，触电时通过人体的电流为　　mA．
家庭电路电流过大的原因；欧姆定律的应用．
电与热、生活用电．
（1）判断漏电保护器会不会切断电路，就是分析A、B两处的电流是否相等，如果相等就不会切断电路，如果不相等就会切断电路；
（2）根据家庭电路的电压和人体的电阻，利用欧姆定律就可以求出通过人体的电流．
解：（1）当家电维修人员在图中C处不慎触电时，电流就会从C处通过人体流向大地，导致通过B处的电流比A处的小，因此漏电保护器会切断电路．
（2）家庭电路的电压U=220v，人体电阻R=10kΩ=104Ω，
因此通过人体的电流：I===0.022A=22mA．
故答案为：会；22．
本题关键有两点：一是抓住漏电保护器的工作条件：通过虚线框内火线与零线的电流不相等；二是会利用欧姆定律进行简单的计算．
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一、电流型漏电保护器的分类
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