内容正文:
第十九章 生活用电
第 3节 跨学科实践:为家庭电路做设计
[项目提出]
每个家庭的用电情况是不一样的,假如你家正在准备装修改造,请你根据家里的用电需求及前面的学习与研究,为你的家庭电路提出一个简单的设计方案。
[项目实施]
活动一 调查家庭用电需求
1.家庭电路的需求和电能表的选择:下表是小玲调查的用电器使用情况和各个用电器的铭牌,通过计算说明表中所列的用电器同时使用时, (选填“可以”或“不可以”)配备如图19-3-1所示的电能表。
用电器
额定电压
额定功率
数量
每个电器每天平均用电时间
节能灯
220 V
25 W
5盏
3 h
电视机
220 V
150 W
1 台
4 h
电饭锅
220 V
750 W
1个
40 min
电冰箱
220 V
150 W
1 台
8 h
洗衣机
220 V
300 W
1 台
0.75 h
电脑
220 V
200 W
1 台
5 h
空调
220 V
1100 W
1 台
2.5 h
微波炉
220 V
1000 W
1 台
10 h
抽油烟机
220 V
140 W
1台
0.5 h
机顶盒
220 V
35 W
1 台
12 h
2.断路器选择:根据表中调查的用电器的使用情况,应该选择熔断电流为多少安的断路器才比较合适?
3.线材标准:国标铜芯线(拒绝铝线)规格选择如下表所示。
用电器/导线
规格
照明
1.5~2.5 mm²
插座
2.5~4 mm²
空调/厨卫
4~6 mm²
入户主线
10~16 mm²
活动二 合理规划配电分支回路
4.根据家里现有的用电器,初步估算家中的总体用电需求,以家庭电路配电示意图(如图
19-3-2甲所示)作为参考。考虑到家中用电器比较多,家庭电路可设计若干插座分支回路、照明分支回路和大功率用电器(如空调)分支回路等。具体设计可参考图乙的形式,也可以采用户型电路设计图(图甲)、列表(下表)等形式。
分支回路
用电器及数量
总功率
照明分支回路
节能灯12盏
插座分支回路1
洗衣机 1台、电冰箱 1台……
插座分支回路2
微波炉1台、电饭锅1台……
空调分支回路
空调2台
[展示交流]
(1)尽量 同时使用多个大功率的用电器。
(2)不 低压带电体,不 高压带电体。
(3)更换灯泡、搬动用电器前应 。
(4)保险装置、插座等达到使用寿命应 。
新课标命题探究(二)
1. (2025 晋城一模)如图 K-2-1 所示是小明家新买的电火锅,通电后内部电阻丝发热,可以加热水和食物。下列说法中正确的是 ( )
A.用电器发生火灾时应立即切断电源
B.电火锅的三脚插头可以插入两孔插座
C.可以用湿布擦拭正在工作的电火锅
D.保险丝烧断后,可用铜丝临时代替
2. (2025昆明模拟)遇到漏电时,图 K-2-2甲为电冰箱没有漏电保护时触电的情形,图乙为有漏电保护时的情形。以下说法正确的是 ( )
A.家用电器不能采用金属外壳,会造成漏电触电
B.国家标准规定:所有家用电器都可以用两脚插头
C.采用漏电保护后,绝大部分电流“优先”从与金属外壳相连的保护线流入大地,不会造成人体触电
D.电路中接了漏电保护器后,冰箱外壳不再需要接地
3. (2023 白山期末)生活中处处有物理,请你运用学到的知识解答以下生活情境问题。
(1)周末,蓓蓓、蕾蕾和妈妈学习蒸馒头,厨房里节能灯坏了,妈妈让她们把厨房里刚坏掉的节能灯换下来,于是蓓蓓将灯罩摘下来后,让蕾蕾断开节能灯开关,并换上新的节能灯,蕾蕾认为蓓蓓的操作流程不符合安全用电 要求,正确 的操作 流程 应 该 是首先 。
(2)下午,燃气公司的师傅来家里安装了天然气泄漏报警器(图K-2-3甲),经过询问安装师傅,蓓蓓和蕾蕾了解到天然气泄漏报警器主要由气敏电阻 R、定值电阻 R₀(保护电路)等组成,其中气敏电阻阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,于是二人分别设计出如图丙、丁所示的天然气泄漏检测电路,电路设计要求当天然气浓度增大时,电路中电表示数增大,则符合上述所有要求的电路是图 (选填“丙”或“丁”);蕾蕾进一步研究发现用电压表替换电流表也能实现上述要求,请你在图戊的虚线框中画出这个电路。
(3)晚上,蓓蓓正在房间里写作业,当妈妈把电暖器的插头插进插座时,家中所有用电器都停止了工作,检查发现空气开关“跳闸”了。蓓蓓分析原因,觉得可能是电暖器插头内部短路,也可能是家中正在工作的用电器总功率过大。在不拆开插头的情况下,你用什么方法能证明空气开关跳闸的原因?
[项目实施]
1.可以
2.用电器同时使用时最大总功 率为3950 W,干路电流为 17.95A,所以应该选择熔断电流略大于17.95 A的断路器。
[展示交流]
(1)不
(2)接触 靠近
(3)断开电源开关
(4)及时更换
新课标命题探究(二)
1. A 2. C
3.(1)切断电源
(2)丁如图所示
(3)关闭家中其他用电器,重新闭合空气开关,把电暖器的插头插进插座,观察开关是否跳闸;如果跳闸,说明电暖器插头内部短路,若不跳闸,说明是家中正在工作的用电器总功率过大。
学科网(北京)股份有限公司
$