物理必修 第三册第4节 科学用电课文ppt课件

这是一份物理必修 第三册第4节 科学用电课文ppt课件，共19页。PPT课件主要包含了第4节科学用电，问题引入，讲授新课，家庭用电，安全用电，节约用电，物理聊吧，科学书屋，小节练习等内容，欢迎下载使用。
电给人们的生产生活带来了极大的便利，但如果使用不当，可能会造成火灾（ 图 4-20）、触电伤亡等事故。另外，在使用电能时必须要提高效率，以减少资源的浪费。如何避免用电事故的发生和资源浪费？本节将学习科学用电的有关知识。
家庭电路一般由两根进户线、电能表、保险设备、用电器、插座、导线、开关等组成。 进户线分为火线和零线，火线和零线之间有 220 V 电压，它们构成家庭电路的电源。电能表用来测量用户在一定时间内消耗的电能，保险设备用来保护电路。现在家庭电路一般会串联空气断路器（ 图 4-21），又名空气开关，只要电路中电流超过额定电流，它就会自动断开。
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。目前，有些地方还在使用闸刀开关和其他保险设备来实现对家庭电路的控制和保护。熔断器（ 图 4-22）就是一种常见的保险设备。熔断器内装有熔丝（ 俗称保险丝 ），每种熔丝都有额定电流，当电路中的电流超过一定值（ 通常为额定电流值的 1.5 ～ 2 倍 ）时，电流的热效应就会使熔丝熔断，从而起到切断电流、保护电路及用电器的作用.
在家庭电路中还应安装触电保护器（ 图 4-23）。触电保护器中的电子线路能检测到由于触电或漏电所形成的其他电流通路引起火线与零线电流的微小差异，从而自动切断电路，防止伤亡事故发生。
断路、短路是家庭用电的常见故障。 断路是由于导线没有连接好、用电器烧坏或未安装好等，使整个电路在某处断开的状态。发生断路时用电器不工作，这种故障可用测电笔进行检测。
短路是火线和零线直接接触形成的。发生短路的原因可能是线路绝缘不良，也可能是操作不当。家庭电路中的电压为 220 V导线的电阻一般只有几欧，根据欧姆定律，短路时电路中的电流有几十安，远超过家庭电路的额定电流，所以发生短路时空气断路器会自动断开，空气断路器控制的用电器都不能工作。空气断路器自动断开时，未查明原因，不能合上。
火灾和触电是用电中较容易发生的安全事故。 用电时发生的火灾主要是由短路和过载造成的。短路或过载导致电路中电流过大，根据焦耳定律 Q= I²Rt，此时线路会在较短的时间内产生大量的热量，这些热量能使绝缘层燃烧，甚至使金属熔化，引起邻近的易燃物质燃烧，从而造成火灾。短路点还可能直接产生电火花和电弧，引起燃烧。
为了避免用电事故的发生，了解一些安全用电的常识是非常重要的。例如，家庭电路的安装应当符合安全用电的要求，避免一个插座同时插接多件较大功率的电器（ 图 4-24）；不使用陈旧破损的开关及电线等；有金属外壳的电器应按规定接地；要保护好电器的绝缘体，防止火线裸露，避免电器沾水或受潮；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；一旦闻到有橡皮、塑料烧焦的气味，应立即拉闸停电，查明原因并妥善处理后才能合闸。万一发生火灾，要迅速拉闸断电，不要带电泼水救火，避免人体接触家庭电路中的火线；不要靠近高压带电体。若发现有人触电，不能直接接触触电的人，应当迅速切断电源，或者用干燥的木棍、竹竿等将电线挑开，使其脱离电源，并及时施救。
全球电能的最主要来源是火力发电，在看似源源不断的电能背后，消耗的是大量无法再生的化石能源。化石能源燃烧，内能转化为机械能、电能时，还会排放若干大气污染 物。节约用电，不仅可以减少能源消耗，缓解能源紧张问题，还可以减少环境污染。
节约用电不能仅仅是一句口号，应该从生活中的一点一滴做起，从小事做起。由表 4-1 的相关数据可知，1 kW·h 电能的作用不容小觑。
列出你家中所有用电器的清单（ 包括照明灯具 ），查明各种用电器的额定功率，记录每件用电器平均每周的用电时间，计算出每件用电器每周的用电量、所有用电器每周的用电总量，以及每周应付的电费。同时，从电能表中读出本周开始和结束时的示数，比较实际用电量与你所计算出的用电量之间的差别。如果相差较大，试分析原因。 把你观察、记录和计算的结果与其他同学交流，并讨论节约用电的具体措施。
某同学学习了家庭电路的知识后，在生活中更加注意观察家用电器。（1）如图（a）所示，他发现自己家洗衣机用的是三脚插头，其铭牌上标有“10 A 250 V”字样，其中的“10A”表示什么意思（2）他仔细观察三只插脚，如图（b）所示，又有新的发现：标有“E”字的插脚比其他两脚稍长一些。他又查看了其他家用电器的三脚插头，也是这种情况。这样设计有什么好处？
2. 炎炎夏日，居民家里的空调、电风扇等持续运转，大量用电器同时使用，往往会引起空气断路器“ 跳闸 ”。请你解释原因并说出一条安全用电的注意事项。 3. 家庭用电中主要可采取哪些措施达到节约用电的目的？上网查查，再与同学交流。
4. 家庭电路的引线均有一定的电阻（ 几欧 ），因此当家中大功率用电器如空调、电炉工作时，原来开着的电灯会变暗。下面通过一个简单的测试，估算出家庭电路引线部分的电阻。如图所示，用 r 表示家庭电路引线部分的总电阻，L 是一只额定功率为 P₁ 的普通家用灯泡，V 为电压表，M 是一台额定功率为 P₂ 的空调（P2 P₁）。测试时，先闭合开关 S₁，断开开关 S₂，测得电压为 U₁；再闭合开关 S₂，测得电压为 U₂。试推导出估算 r的表达式。（ 设电源两端电压保持恒定，灯泡和空调均以额定功率工作 ）