2021学年第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电第4节 科学用电课文内容ppt课件

这是一份2021学年第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电第4节 科学用电课文内容ppt课件，共51页。PPT课件主要包含了课前自主学习，电能表，额定电流，自动断开，②③④⑤，课堂合作探究等内容，欢迎下载使用。
一、家庭电路1.家庭电路的组成：家庭电路一般由___根进户线、_______、保险设备、用电器、_____、插座、导线等组成。2.家庭电路各组成部分的作用：(1)电源：电源进户线分为___线和零线，___线和零线之间有____ V电压，它们构成家庭电路的电源。 (2)电能表：用来测量用户在一定时间内消耗的___能。
(3)空气开关，只要电路中电流超过_________，它就会_________。空气开关除能完成接触和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护。(4)熔断器的作用：熔断器内装有_____，又称保险丝，当线路发生故障，电路中通过的电流过大时，熔丝会迅速熔断，以保护整个线路。(5)触电保护器：触电保护器既具有一般_____的功能，又具有漏电、触电自动保护功能。3.家庭用电的常见故障有_____和_____两种。
二、安全用电任务驱动　家庭电路使用不当，会造成火灾，造成火灾的原因是什么呢？提示：电路短路或过载是造成火灾的主要原因。
1._____和_____是用电中较容易发生的安全事故。2.用电时发生的火灾主要是由_____和_____造成的。3.触电一般是人直接或_____接触带电体造成的。带电体的电压若高于___ V安全电压，人接触就会导致触电。人靠近高压带电体时，也可能导致触电。为了避免用电安全事故的发生，了解一些安全用电的常识是非常重要的。
4.下列符合用电常识的是_________。①一个插座可以同时插接多件较大功率的电器。②不使用陈旧破损的开关及电线等。③有金属外壳的电器应按规定接地。④要保护好用电器的绝缘体，防止火线裸露，避免电器沾水或受潮。⑤在开关熔丝盒和电线附近，不要放置油类、棉花、木屑等易燃物品，以防发生火灾。⑥发生火灾，要迅速泼水救火。⑦发现有人触电，应当迅速用手拉触电的人，使其脱离电源，并及时施救。
三、节约用电1.养成良好的用电习惯，记住随手_____不使用的用电器，不要让家电处于_____状态。2.节约用电，坚持可持续发展。
主题一　家庭电路的组成及各部分的功能任务1　家庭电路的组成【生活情境】
【问题探究】观察电路图，请你说说家庭电路的组成及各元件的连接方式。提示：家庭电路的主要组成部分：进户线(一根火线、一根零线，正常情况下零线、火线间电压为220 V)先接电能表、总开关、保险装置，然后接开关、插座、电灯。电灯和插座并联，控制灯的开关与灯串联。
任务2　各部分的功能问题情境短路时会瞬间产生高温高热，使电线金属熔化，绝缘层燃烧，引燃附近的可燃物导致火灾。
【问题探究】(1)如何防止大电流引起的火灾危险呢？提示：在电路中安装安全保护装置可防止大电流引起的火灾危险。电路中常见的保护装置有熔断器和断路器。(2)对于熔断器的种类、原理和作用是什么？提示：种类：熔断器一般有封闭管式熔断器(如图甲)和敞开插入式熔断器(如图乙)两种。
原理及作用：保险丝是由熔点较低的合金制成的，当电路中电流过大时，熔断器中的保险丝会自动熔断，切断电路，保护用电器。
(3)断路器的工作原理是什么？提示：当电流超过额定值时，断路器会自动切断电路，故障排除后，不用更换，只需手动复位即可。(4)家庭电路常见故障有哪些？提示：①短路故障：是由于火线和零线直接接触形成的。②断路故障：导线没有连接好，用电器烧坏或未安装好，这种故障可用测电笔进行检测。
【结论生成】1.家庭电路组成：(物理观念)
2.家庭用电故障：(物理观念)(1)故障分类。按故障性质可分为线路故障和用电器故障两大类，按故障原因可分为短路、断路、漏电等。(2)故障特点。①短路故障：如果用电器一接上去熔丝就熔断，通常是短路，当然也不排除负载过大的因素。②断路故障：如果熔丝、用电器都没有问题，而用电器不工作，则有可能是线路断路。
③漏电故障：发现用电量比平时增加，建筑物带电、电线发热等现象，可能是某处电路漏电。
3.故障处理方法：(科学思维)(1)短路故障的处理：查明短路原因并排除故障后换上同样的熔丝，绝对不能换用比原来粗的熔丝或者其他材料的金属丝。(2)断路故障的处理：一般情况是接线螺丝松脱、电线接头处接触不良、导线断裂等。在确认电源没有停电的情况下，可以使用测电笔逐段排查断路点。使用测电笔时要注意安全，手绝对不能接触笔尖的金属部分。(3)漏电故障的处理：仔细检查灯座、吊线盒、开关、插座等容易漏电处，再检查电线连接处、电线穿墙处、电线转弯处等电线绝缘层容易受损的部位。
【典例示范】小红家中的4盏灯突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用测电笔测试室内各处电路时，氖管都发光。她对故障做了下列4种判断，其中正确的是 (　　)A.灯泡全部烧坏了　　　　　B.进户零线断路C.室内线路某处短路D.进户火线断路
【解析】选B。由于保险丝未断，说明不是室内线路短路现象，故C错误；又由于用测电笔测试室内各处电路时，氖管都发光，说明火线可进入到室内，故D错误；另外用测电笔测试零线时，正常情况下氖管应不发光，现在氖管发光，说明零线通过灯泡的灯丝与火线处于接通状态，故灯泡全部烧坏是不可能的，即A也被排除了，因此本题的答案应选择B，即由于进户零线断路，使电路不能闭合形成电流回路，灯泡都不亮，但室内各处都处于有电状态(氖管发光)，故选B。
【探究训练】1.家庭电路中的保险丝烧断了，下列做法中正确的是(　　)A.用钢丝替换B.为了保险，选择尽量粗的保险丝替换C.选择额定电流稍小于电路中最大正常工作电流的保险丝替换D.选择额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流的保险丝替换【解析】选D。用钢丝或尽量粗的保险丝替换时对电路不会起到保护作用；用小于正常工作电流的保险丝会使电路不能正常工作，故应选等于或稍大于电路中最大正常工作电流的保险丝，故选D。
2.如图是某家庭的(部分)电路图，电灯与取暖器均正常工作。在三孔插座上插入电热水器后，取暖器突然停止工作，电灯仍正常发光，小明拔出电热水器的插头，用测电笔分别测试三孔插座的下排左右两孔，氖管均发光，此时的故障可能是(　　)A.火线与零线在某处被直接连接到一起了B.插座断路C.A、B间断路D.C、D间断路
【解析】选D。电灯仍正常工作，说明A、C左边的火线、零线均正常；而把测电笔分别插入三孔插座的左右两孔，氖管均发光，说明火线正常，而零线出现断路现象，因此是C、D间发生了断路。
【补偿训练】1.家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是(　　)A.使用的用电器总功率过大B.拉线开关中两根导线的线头相碰了C.保险丝的规格不符合规定的要求D.插座中的两根导线的线头相碰了 【解析】选B。选项A，过载可以引起保险丝熔断；选项D，插座中两根导线的线头相碰，发生短路，也会使保险丝熔断；选项C也可；选项B中拉线开关线头相碰，火线接通，不会使保险丝熔断，故选B。
2.在家庭电路中常常发生：在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断；有时是在台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内其他电灯熄灭，保险丝熔断。引起这两种故障的最大可能是 (　　)A.前者是插座短路，后者是灯泡短路B.前者是插头短路，后者是灯泡短路C.两者都是插座短路D.两者都是插头短路
【解析】选B。家庭电路中的保险丝熔断，是由于电路中的电流过大引起，而产生电流过大的原因有两个：一是用电器总功率过大，二是发生短路。由生活常识可知台灯的功率一般较小，所以造成保险丝熔断的原因不会是因台灯的功率过大。由台灯插头未插入插座时，室内电灯正常发光可知插座处没有短路。在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他灯全部熄灭，保险丝熔断，这是由于插头短路引起；在台灯插头插入插座后，闭合开关，室内其他灯熄灭，保险丝熔断，这是由于灯泡短路造成。由以上分析可判定选项B正确。
3.某家庭要安装一套家庭供热水系统，所选用电热水器的技术参数中标有：“加热功率/电压3 800 W　220 V”。若需要为电热水器安装一个熔断器，参考下列数据通过计算说明，应该选择多大直径的熔丝？常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%，锡5%)
【解析】P=3 800 W，U=220 V，I= ≈17.27 A，查表可得，应选用直径为2.34 mm、额定电流为18 A的熔丝。答案：2.34 mm
主题二　家庭安全用电及节约用电任务1　用电安全事故的类型问题情境
【问题探究】(1)什么是触电事故？提示：触电事故是由于电流流过人体而造成的人身伤害事故，通过人体的电流越强，其危害性越大。(2)用电安全的事故有几种类型？提示：触电又可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电三种。(3)为了避免发生用电安全事故，应注意的安全防范措施有哪些？提示：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
任务2　用电发生火灾的原因和防护措施【生活情境】
【问题探究】(1)用电时发生火灾是由什么原因造成的？提示：如题图生活情境中，用电时发生火灾主要是短路和过载造成的。当使用电器的功率过大时，由I= 可知，在电压220 V不变的情况下，功率增大将导致干路中电流变大，由P=I2R可知，使输电线路上短时间内产生的热量剧增，使导线变软，当导线超负荷时，加快了导线绝缘层老化变质。当严重超负荷时，导线的温度会不断升高，甚至会引起导线的绝缘层发生燃烧，并能引燃导线附近的可燃物，从而造成火灾。
(2)怎样防范用电安全事故的发生？提示：①高度重视，谨防触电。用电器尤其是大功率用电器的插头容易过热而损坏，要注意定期检查；②避免短路。从插座中拔出插头时要手握插头，以免电线绝缘皮破损或插头接头脱落，形成短路；③电器金属外壳应该接地；④不要在同一插座上同时使用几个大功率的用电器。
【结论生成】1.安全用电的原则：(物理观念)(1)不要超负荷用电，以免电流过大，引起电线熔化，造成短路，引起火灾。(2)使用保险丝的电路要选用与电线匹配的熔断丝，不可随意加粗或用金属丝替代。(3)漏电保护开关安装在无腐蚀性气体、无爆炸危险品、无高温热源的场所。定期对漏电保护开关进行灵敏性检测。
(4)湿手不接触带电设备，不用湿布擦带电设备，并且要防止用电器受潮。(5)使用家用电器一定要先仔细阅读说明书，特别是用电注意事项。移动家用电器时要断开电源。拔取电源线时，应当手持插头，切勿直接牵拉电源线，以免损坏电源线，或者造成接头脱落。(6)负载不能过大，否则容易导致危险。使用电热器具时要注意防止发生火灾。(7)遇到电器着火，若一时无法判明原因，不得用手拔插头、拉闸刀开关，要借用绝缘工具拔下插头或拉开闸刀开关。(8)有金属外壳的家用电器一定要采用带保护接地线的三孔插座。
2.触电、电器火灾事故处置：(科学思维)(1)发生触电事故时，应采取以下措施：①立即切断电源；无法切断电源时应使用绝缘的木棒等使触电者脱离电源。②将脱离电源的触电者移动到通风干燥处仰卧，松开上衣、鞋带，检查其呼吸、颈部动脉搏动情况。③如果触电者呼吸、心跳停止，应进行人工呼吸，实施心脏复苏抢救，同时拨打急救电话。④绝对不可用手接触或用金属、潮湿的物体接触没脱离电源的触电者。
(2)发生电器火灾事故时，应采取以下措施：①立即切断电源。②用灭火器灭火，电视机、电脑着火应用棉被、毛毯等物体捂灭。③在无法切断电源时，应用不导电的灭火剂灭火，不可用水或泡沫灭火剂。④电源没切断前，绝对不可把水浇到电器、开关上，不可用手接触电器、开关。
【典例示范】现代家庭电器越来越多，安全用电是一个十分突出的问题，表中提供了一组人的部分人体电阻平均值数据：
(1)在空格中填入对人体加220 V电压后的电流值。(2)若对人的安全电流是20 mA以下，上述哪几项是十分危险的。(3)电路上有规格为10 A的熔丝(俗称保险丝)，如图所示，用电器R的功率是1500 W，这时通过熔丝的实际电流是多少？人体出汗或潮湿时，手脚触电，为什么熔丝不会断？
【解析】(1)潮湿时电流分别为：I1= =44 mA，I2= =27.5 mA，I3= =22 mA。(2)由上述计算知，潮湿时导电电流都大于20 mA，所以上述各种情况均有危险。
(3)通过用电器R的电流IR= =6.8 A，人的手脚触电时通过人体的电流I2=27.5 mA=0.0275 A，通过熔丝的总电流为I=IR+I2=6.8275 A