4.5 家庭电路与安全用电 课件 -2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

第四章 闭合电路 第 5 节 家庭电路与安全用电 教学目标 1.了解常用的家用电器 2. 知道家庭电路的组成和各部分的作业 3. 增强安全用电和节约用电意识 我们身边的家用电器种类繁多，为我们的生活带来了很多便利。 引入新课 或许我们有过这样的经历： 当打开电灯时，灯泡闪了几下便灭了，但其他用电器却仍在正常工作； 冬天家里开着电暖器，微波炉也正在工作，这时电冰箱启动制冷，结果家里所有用电器一下子都停止了工作. 为什么有时某个用电器坏了不影响其他电器的工作，有时却令所有的用电器都停止工作呢?这是关乎家庭电路和安全用电的问题. 家用电器简称家电，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. 当前，家电发展的总体趋势是逐步实现数字化、智能化和网络化，并且越来越注重功能与环保之间的协调. 一、家用电器 电视机 阴极射线管(CRT)电视机 液晶(LCD)电视机 等离子电视机 (LED)电视机 空调机 早年的空调机只能恒定地制冷、制热。现在，利用变频技术和传感技术，空调机已开始向智能化和人性化发展，使操作更简便，使用更舒适，例如变频空调机每次启动时，先以高功率、大风量制冷或制热，迅速接近设定温度后便降低制冷或制热能力，以低功率精确地维持设定温度，大大降低了耗电量。 洗衣机 波轮式洗衣机 滚筒式洗衣机 体积小，重量轻，省时间，耗电量小，但衣物磨损率高 容量大，衣物磨损率小，洗涤范围广，但洗涤时间长，耗电量大 微波炉 磁控管能产生高功率的微波，是微波炉实现加热的主要元件，微波能够穿透食物表面进人内部，使食物分子高速振动. 大部分微波能量被转换成食物分子的动能，使食物温度升高，对于富含水分或者脂肪的食物，这种能量转化尤为显著，炉腔是用反射微波的金属导体制造的，能够使微波来回多次穿透食物而产生加热效应，同时也保证微波不会泄漏到炉腔外. 电磁炉 利用电磁感应原理制成的电磁炉，其通过交变电流产生交变磁场，使放在灶台上的铁锅或不锈钢锅体内产生感应电流而发热。电磁炉通过锅体本身发热而加热食品。电磁炉工作时没有明火，灶台本身并不发热，即使在锅与灶之间放一张纸，也不会在烹调过程中被点燃。不过，手表、录音磁带等易受磁场影响的物体，应远离工作中的电磁炉以防受损。 随着人工智能技术的发展，家用电器的智能化程度越来越高，试以一种家用电器为例，谈谈它具有哪些智能化功能和实现该功能的装置 比如，智能空调：将空调、家庭路由器、手机或pad等终端设备连接在一起，实现手机智能控制，从而自由控制家用空调启停、温度、情景模式等功能 ►讨论与交流 常见的家庭电路一般由供电线路，电能表，总开关、保险设备，插座，导线，用电器组成 二、家庭电路 家庭电路的低压供电线路有两根线，一根叫火线，另一根叫零线，它们之间接220V的交流电压。如果用试电笔来判别，能使试电笔的氖管发光的是火线，不发光的是零线 供电线路 供电线路在接其他元件之前，首先接电能表，也可以说电能表要接在干路上，电能表用来测量用户在一定时间内消耗的电能。 图中电能表的标识220V是指电能表的额定电压，10A是指通过电能表的额定电流，1250r/(kWh)是指每消耗1kw·h的电能，电能表的表盘转1250转，记下起始时间的值，再记下结束时间的值，两者的差就是这段时间消耗的电能，注意电能表上最末一位数字为小数部分。 电能单位为千瓦时，也叫度。 电能表 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。有时用双刀开关同时控制火线和零线，有时用单刀开关只控制火线，漏电保护开关可以在线路漏电时保障用电者的人身安全。 总空气开关 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 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220V。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。 1.为什么火线都要先接开关再接用电器? 开关接在火线上，用电器在没闭合开关的情况下没电，可触碰；而如果接在零线上，用电器和用电器到开关之间的零线都相当于火线，不可触碰. 2.为什么家庭电路里要有漏电保护开关和地线? 漏电保护开关的作用是防止家庭电路有电流不经零线而直接流入大地;电器金属外壳接地也是一种保护措施，是在电器漏电的时候，通过外壳接地释放而起到保护作用，和漏电开关的作用是一样的，这样是双重保护. ►讨论与交流 3.为什么空调机等大功率家用电器都要用专线连接? 因为空调等电器功率大，通过的电流也很大。和其他用电器共用线路，导线承受不了那样大的电流，会出现火灾。其次还会造成电器间相互干扰。为了避免以上问题，必须为大功率电器专线供电。 电能表和供电导线应与所用的家电匹配 三、安全用电 最好使用固定插座 固定插座 移动插座 三脚插头比两脚插头安全 三脚插头 两脚插头 家电给我们的工作和生活带来便捷的同时，也大量消耗着自然界有限的资源。 因此，我们必须提高自己的环保意识，从环保的角度节约用电，爱护我们的地球。 四、节约用电与环境保护 1.根据家中的用电器数量，估算需要匹配什么规格的家庭电路； 2.观察与记录家用电器的工作状况，检查是否存在安全问题，并与家人一起及时解决隐患； 3.调查近年来家庭用电的情况，讨论节约用电如何从自己做起，养成节约用电的习惯。 ►实践与拓展 能效标识 能效标识又称能源效率标识，是附在耗能产品或其最小包装物上，表示产品能源效率等级等性能指标的一种信息标签，它为消费者选购产品提供必要的信息，引导和帮助消费者选择高能效节能产品。 目前，已有一百多个国家实施了能效标识制度，中国能效标识分为五个等级， 等级1表示产品达到国际先进水平，最节电，即耗能最低；等级2表示比较节电； 等级3表示产品的能源效率为我国市场的平均水平；等级4表示产品能源效率低于市场平均水平；等级5是市场准入指标，依于该等级要求的产品不允许生产和销售。 例1.家庭电路中的保险丝烧断了，下列做法中正确的是(　　) A．用钢丝代换 B．为了保险，选择尽量粗的保险丝代换 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：用钢丝或尽量粗的保险丝代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又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. 典例分析 例2.一只规格“220 V　1 000 W”的电炉，在220 V电压下，如果平均每天使用电炉2 h，求此电炉一个月(30天计)要消耗多少电能？ 解析：当电压U＝220 V时，电炉消耗的功率是额定功率， W＝Pt＝1 000×2×30×3 600 J＝2.16×108 J. 答案：2.16×108 J 一、家用电器 二、家庭电路 一般由供电线路，电能表，总开关、保险设备，插座，导线，用电器组成 本课小结 三、安全用电 四、节约用电与环境保护 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；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 B 跟踪练习 2．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 D 3.关于家庭用电，下列说法不正确的是(　　) A．我国家庭电路采用的是电压为220 V的交流电 B．洗衣机、电冰箱等家用电器使用三孔插座，是为了节约用电 C．在家庭电路中，所有电器一般是并联连接 D．保险丝是为了防止电路发生短路 B 谢谢 大家 $$