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<10 A，故熔丝不会熔断。答案：(1)44 mA　27.5 mA　22 mA　(2)见解析　(3)见解析
【探究训练】1.从安全用电的角度出发，下列做法存在安全隐患的有(　　)A.用电器金属外壳应该接地线B.不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器C.要定期检查用电器插头，特别是大功率用电器插头D.洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线
【解析】选D。有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护，否则外壳容易带电，A正确；多个电器接在同一插座上，当同时开启这些电器时，会造成瞬间电流很大，电压下降，影响电器正常工作，甚至因插座连接线超负荷而发热引起火灾，B正确；用电器插头如果破损，人体接触到破损部位容易造成触电事故，破损处容易造成短路事故，C正确；洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器一定要接地线，D错误，本题选的是存在安全隐患的，故选D。
2.(多选)关于家庭用电，下列做法中正确的是(　　)A.在卫生间选用防水开关B.在儿童能触及的范围内，采用带防护门的插座C.让电视机长期处于遥控待机状态D.多个电器接在同一移动插座上
【解析】选A、B。在卫生间选用防水开关能够较好地防止触电事故的发生，故A正确；采用带防护门的插座可避免儿童将手指插入插孔引起触电事故，故B正确；让电视机长期处于遥控待机状态，浪费电能，故C错误；多个电器接在同一移动插座上，当同时开启这些电器时，会造成瞬间电流很大，电压下降，影响电器正常工作，甚至因移动插座连接线超负荷而发热引起火灾，故D错误。
【补偿训练】1.在家庭安全用电中，下列做法正确的是(　　)
【解析】选B。使接线插板负载过大，电路中保险丝熔断，可能造成短路或烧坏接线插板，故A错误；由于线路问题造成的火灾，要先断电源再灭火，故B正确；用钢丝代替熔断丝，当电路中的电流过大时，不能起到应有的保护作用，故C错误；手抓电线拔出插头的过程中容易将线拉断，正确的做法是捏住插头将插头拔出，故D错误。
2.在家庭照明中，闭合开关后电灯不亮，但灯座完好，用测电笔分别测灯座两个接线柱，发现测电笔氖管都发光，则故障是(　　)A.火线断路　　　B.火线、零线都断路C.灯丝断路D.零线断路【解析】选D。用测电笔测试灯座两接线柱，发现测电笔氖管发光，即灯泡两端与火线和零线相连是好的，电流能从火线流向灯泡两端但灯泡却不亮，说明电流通过灯泡后不能流向零线，即零线断路，D正确。
3.很多家用电器都有待机功能，比如，电视可以用遥控器关机而不必断开电源。这一功能虽给人们带来了方便，但电器在待机状态下仍有能耗。如表是小明家两台电器的数据统计。这两台电器每天待机共耗电________度。若能及时断开电源，他家每月可以节约电费________元。(电价为0.5元/度，每月按30天计算) 
【解析】彩色电视每天待机耗电：W1=0.008×20度=0.16度，电饭煲每天待机耗电：W2=0.02×22度=0.44度，总共每天耗电0.6度。若能及时断开电源，每月可节约电费：0.6×30×0.5元=9.00元。答案：0.6　9.00