4.4科学用电-2022-2023学年高二物理同步备课系列（鲁科版2019必修第三册）

鲁科2017课标版 第4节 科学用电 高中物理必修三 第4章 闭合电路欧姆定律 与科学用电 制作：沈雄斌 授课：东山二中高二物理组 家 庭 用 电 火线 零线 220V交流电输入 电能表 用来测量用户一定时间内消耗的电能 空气断路器（空气开关） 功能：接通和断开电路。只要电路中电流超过额定电流，电路就会自动断开。可以对电路或用电气设备发生的短路、过载、缺压等进行保护。 相当于 + 闸刀开关 熔断器 熔丝（保险丝） 当电流超过一定值时，一般为额定电流的1.5-2.0倍，因电流热效应而熔断。起到保护电路、用电器的作用。 保险设备 二脚插座 三脚插座 开关 用电器 中间孔接地 触电保护器（漏保） 能检测到因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。 1、家用电路 2、常见故障 断路： 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： 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。 空气断路器自动断开时，未查明原因，不能合上。 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。 安 全 用 电 火灾和触电是用电中较容易发生的安全事故。 用电引起火灾的原因： 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。 当用电器的功率过大时，由 I =P/U 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，使输电线路损失的电压变大，而用电器两端的电压变小不能正常工作，产生如电灯变暗等现象。过载时，应及时减少用电器的使用，避免造成事故。 触电一般是人直接或间接接触带电体造成的。带电体的电压若高于 36 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。 触电： 安全用电常识 1、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）； 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；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； 6、万一发生火灾，要迅速拉闸关电，不要带电泼水救火，避免人体接触到火线； 7、如果有人触电，不能直接接触施救，应切断电源，或用干燥木棍、竹杆等挑开电线，使其脱离电源，再及时施救； 节 约 用 电 全球电能的最主要来源： 火力发电 火力发电站 消耗大量的无法再生的化石能源 内能 机械能 电能 转 化 大气污染物 排 放 节约用电不仅可以减少能源损耗、缓解能源紧张、还可以减少环境污染。 节 约 用 电 节约用电，有时只是举手之劳。 例如：不要让家电处于待机状态。 我国城市家庭平均待机能耗为家庭总用电量的10%左右。将家里待机能耗加起来，相当于长开一盏30W的灯。全国每年仅因电视机待机消耗的电能就可以达到2.5KWh;相当于250万盏1KW的灯昼夜不停的亮40天。 又如：冰箱的节电 食物冰却后再放入冰箱；储藏量八分不要塞满；减少开门次数与长时间不关门，一次开门，压缩机要工作10min才能恢复低温状态； 又如：空调节电 夏天温度不宜设置太低、冬天不宜设置太高。 作业 P112 1、2、4 $