粤教版 (2019)必修 第三册第五节 家庭电路与安全用电教学演示课件ppt

第五节　家庭电路与安全用电

[核心素养·明目标]

知识点一　家庭用电

1．家用电器

(1)简称家电，包括电视机、空调机、电冰箱、洗衣机、录像机、音响系统、微波炉、电磁炉、电热水壶、电饭煲、电风扇、电暖器等。

(2)家电的总体发展趋势是逐步实现数字化、智能化和网络化。

(3)家电一般包含控制部分、工作部分和安全部分。控制部分用于控制家电的运转，工作部分是实现家电功能的核心，安全部分则用于防止各种原因损害家电或者造成事故。

2．家庭电路的组成：一般由供电线路、电能表、总开关、保险设备、插座、导线、用电器等组成，如图所示：

家庭电路示意图

3．电能表

供电线路在接其他元件之前，首先接在电能表上。电能表用来测量用户在一定时间内消耗的电能。

4．总空气开关

空气开关又叫空气断路器，是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的装置。总空气开关安装在电能表之后，专线空气开关之前。

5．插座

在家庭电路中插座是为了给可移动电器供电，分为固定插座和可移动插座，又可分为两孔插座和三孔插座，三孔插座的两个孔分别接火线和零线，另一孔是接地的，这样在把三脚插头插入时，会把用电器的金属外壳和大地连接起来。

6．用电器

各用电器之间并联连接，使各用电器两端的电压均为220 V，用电器的控制开关要接在火线上，不允许接在零线上，大功率家电需要用专线连接。

　空气断路器及触电保护器，都对用电安全有重大作用，因而电路中必须安装。

1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)用电器的电功率越大，电流做功越多。 (×)

(2)功率是1 kW的空调正常工作一小时所消耗的电能是1 J。 (×)

(3)触电保护器可检测到触电或漏电。 (√)

知识点二　安全用电和节约用电

1．安全用电

(1)电能表和供电导线应与所用的家电匹配。

(2)为安全起见，最好使用固定插座。

(3)电源插头应该与插座匹配。

(4)使用三脚插头的电器比两脚插头的电器更安全。

2．节约用电与环境保护

(1)节约用电

家用电器的选择要根据家庭人口和实际需要，不要盲目地追求大型化；应该参考能效标识，选择高能效节能产品，减少能源消耗和对环境的污染；合理配置照明电器，尽量选用发光效率高的节能光源。家电的使用应符合节约用电的原则，养成良好习惯，例如电器停止使用时要及时切断电源等。

(2)环境保护

科学地回收和循环利用淘汰的家电，既可以减少环境污染，又能产生良好的经济效益。

　由于能源消耗使可利用的能源减少，所以要节约用电。

2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)选择熔丝时，应该使它的额定电流等于或稍小于电路的最大正常工作电流。 (×)

(2)在选择电线时，应该使电线的安全电流稍大于最大正常工作电流。 (√)

3：填空

小明家的限电器允许通过的最大电流是10 A，他家有2个标有“220 V　40 W”的日光灯，4只标有“220 V　15 W”的灯泡，1个标有“220 V　1000 W”的热水器，1台合计起来有160 W的电脑，1台制冷时耗电为140 W的电冰箱，1台耗电为80 W的电视机，1台标有“220 V　1200 W”的空调。请问：小明家的这些用电器不可以(选填“可以”或“不可以”)同时使用。

考点1　家庭电路组成

1．一般组成框图

2．进户线

①火线：火线跟零线间的电压是220 V。

②零线：零线是与大地相连的，正常情况下零线跟大地之间的电压是0 V。

③地线：在家庭里直接与大地相通的导线，这是为了安全另外加接的。火线与地线之间的电压是220 V，零线与地线之间的电压是0 V。

3．电功的国际单位是焦耳(J)，焦耳这个单位太小，通常用较大的单位千瓦时(kW·h)，1 kW·h＝3.6×106 J。千瓦时俗称度。

【典例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

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

思路点拨：(1)保险丝熔断是电流太大。

(2)拉线开关中两根导线的线头相碰，开关不起作用。

B　[选项A过载可以引起保险丝熔断，A错误；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，D错误；选项C保险丝额定电流太小也可能使保险丝熔断，C错误；选项B中拉线开关线头相碰火线接通，不会使保险丝熔断，B正确。]

[跟进训练]

1．关于家庭电路，下列说法正确的是(　　)

A．家庭电路采用的是电压为220 V的交流电

B．洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是为了节约用电

C．在家庭电路中，已有两盏灯正常发光，若再打开电视，则电路中的总电流变小

D．可以用铜丝代替保险丝，这样可以防止断电

A　[家用电路采用的是电压为220 V的交流电，故A正确；使用三孔插座，是为了防止因漏电而发生触电事故，故B错误；在家庭电路中，并联的用电器越多，总电阻越小，家庭电路的电压220 V不变，则电路中的总电流变大，故C错误；铜丝不断电则无法起到保护电路的作用，故D错误。]

考点2　安全用电及节约用电

1．家庭安全用电必须注意以下几点

(1)高度重视，谨防触电：接触、搬运电器时要时刻警惕避免触电，要定期检查用电器的插头，大功率用电器的插头极易因过热而损坏。

(2)避免短路：短路时电路中的电流非常大，轻则烧毁电源、电线，重则发生火灾，酿成大祸。从插座拔出插头时要手握插头，切勿用力拉扯电线，以免电线绝缘皮破损或插座接头脱落，形成短路。

(3)电器金属外壳应该接地线，容易潮湿的电器如洗衣机等更要接地。

(4)不要在同一插座上同时使用多个大功率的用电器，以免流过插座的电流太大，引起火灾。

(5)不要让纸张等易燃物过分靠近电灯、电饭锅、电炉等。

2．节约用电

(1)养成良好的用电习惯，记住随手关闭不使用的用电器。

(2)节约用电，坚持可持续发展。

3．常见故障处理

(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2】　现代家庭电器化程度越来越高，安全用电是一个十分突出的问题。下表提供了一组人的部分人体电阻平均值数据：

(1)从表中可看出干燥时，电阻大约是潮湿时电阻的________倍。

(2)在空格中填入对人体加220 V电压后的电流值。

(3)若对人的安全电流是20 mA以下，上述哪几项是十分危险的________。

(4)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1 500 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？

思路点拨：(1)在表格中查出对应的电阻数值，可算出倍数。

(2)由欧姆定律I＝可求出电流。

[解析]　(1)n1＝＝40，n2＝≈38，n3＝＝80。所以干燥时电阻大约是潮湿时电阻的38～80倍。

(2)潮湿时电流分别为：I1＝＝44 mA，I2＝＝27.5 mA，I3＝＝22 mA。

(3)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。

(4)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＝0.027 5 A，通过熔丝的总电流为I＝IR＋I2＝6.827 5 A<10 A，故熔丝不会熔断。

[答案]　(1)38～80　(2)44 mA　27.5 mA　22 mA　(3)潮湿时各种情况均有危险　(4)见解析

[跟进训练]

2．小明家新购微波炉一台，铭牌如下表所示，他家为此铺设了专用电线，此专用电线上应该安装额定电流为______的熔丝。

[解析]　用电器的总功率为

P＝(800＋500＋800) W＝2 100 W，

由公式P＝UI得：

I＝＝ A≈9.5 A，即应选10 A的熔丝。

[答案]　10 A

1．故障1，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；故障2，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

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。]

2．在家庭安全用电中，下列做法正确的是(　　)

A．使接线插板负载太大　B．电器失火先断电源

C．用钢丝代替熔断丝　　D．手抓电线拔出插头

B　[A项中负载过大可能烧坏接线插板，引起短路，甚至引起火灾，故A错误；B项中，发生火灾后，若不先切断电源就用水浇灭电火，火会灭，但此时人若接触到水，就会触电，发生更大的危险，即使是使用泡沫灭火器，也要先断电，因为泡沫也导电。所以遇到火灾时，先切断电源是正确的做法，故B正确；C项中，如果用钢丝代替熔断丝，当电路短路或者用电量增大了，不容易熔断，会造成火灾隐患，故C错误；用手抓电线拔出插头，容易把插头里面的线扯坏，有时会把绝缘层弄坏致使触电，故D错误。]

3．某同学为测量家里一盏灯的实际功率，他只开亮这一盏灯，观察电度表转盘在3 min内转了9转，若每千瓦时该表转3 000转，则这只灯泡的实际功率为________。

[解析]　消耗的电能

W＝×3.6×106 J＝1.08×104 J

灯泡的实际功率P＝＝ W＝60 W。

[答案]　60 W

4．(新情境题，以“电能表”为背景，考查电功率、电能)当李老师最后离开计算机机房要去关闭总电闸时，发现电能表(如图所示)的转盘仍在缓慢地转动。他用手表粗略地估测了一下。1 min转盘转动了5 r。经检查发现，原来机房内还有20台电脑显示器处于待机状态。请你估算1台电脑显示器的待机功率约为多大？并就此问题联系实际谈谈在日常生活中如何节约用电？

[解析]　20台电脑显示器消耗的电能

W＝×3.6×106 J＝6×103 J

1台电脑显示器消耗的电能

W′＝＝＝300 J

1台电脑显示器的待机功率

P＝＝ W＝5 W

节约用电要从小事做起，如平时不使用电视时，最好要关闭电源，不要使其处于待机状态。

[答案]　见解析

回归本节知识，自我完成以下问题：

1．试写出空气开关的作用？

提示：空气开关也叫空气断路器，只要电路中电流超过额定电流，它就会自动断开。

2．用电时发生火灾主要是什么原因造成的？

提示：短路和过载。

3．为什么要节约用电？

提示：可以减少能源消耗，还可以减少环境污染。