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第1节《安全用电》 第十九章 生活用电 初中物理人教版——九年级 ————————————————————— 1.通过分析家庭电路中总功率过大(结合 P=UI公式)、短路的成因及危害,结合焦耳定律理解电路火灾的发生原理,明确家庭电路的连接特点,建立 “电流过大 — 热量产生 — 安全风险” 的物理观念,提升解释用电安全隐患的能力。 2.通过辨析单线触电、双线触电及高压电弧触电、跨步电压触电的类型与成因,运用逻辑推理分析不同场景下的触电风险,掌握 “切断电源、绝缘施救” 等正确处理方法,提升安全用电的判断与问题解决能力。 学习目标 新课引入 电给我们提供便捷的同时也给我们带来了隐患,隐患是如何产生的,我们又如何避免呢? 一、电功率过大 (L) (N) 俗称“火线” 俗称“零线” 重点 家庭电路中各用电器是并联关系 知识构建 一、电功率过大 如图所示,把额定电压是2.5V的3个小灯泡并联接在电源上,逐个闭合开关S1、S2、S3,观察电流表的示数是如何变化的? 支路增多对干路电流的影响 重点 支路闭合越多,干路电流越大 家庭电路中的总功率与各用电器功率的关系是? 一、电功率过大 P = P1+ P2 + …+ Pn P =UI 家庭电路中的电压220V 一、电功率过大 重点 用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一 电功率过大对电流的影响 一、电功率过大 P =UI Q =I2 Rt 家庭电路中的供电线路、保险装置和电能表都有允许通过的最大电流。若电路中的电流超过允许值,根据焦耳定律可知,产生的热量就越多,会引起线路故障,甚至发生火灾 家庭电路为什么会发生火灾 一、电功率过大 如何避免家庭电路火灾的发生? 1.大功率用电器不要同时使用; 2.对于空调、电暖器、电热水器等功率较大的用电器,应采用独立供电的方式,即一条线路专供一大功率的用电器使用。 二、短路 知识构建 发生短路是家庭电路中电流过大的原因之一 短路对电流的影响 重点 二、短路 改装电路时不小心,火线和零线直接连接 电线绝缘皮被刮破或烤焦 电线和用电器使用年限过长 电器进水 家庭用电时,在哪些情形下可能发生短路现象? 二、短路 根据焦耳定律,短路时电路中的电流非常大,会产生大量的热,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。 三、触电事故 触电事故是如何发生的 研究表明: 通过人体电流 人体反应 1 mA 左右 引起麻的感觉 不超过10mA 人尚可摆脱电源 达到100mA 只要很短时间使人心跳停止 通过人体的电流较小,但如果持续较长的时间,同样会造成危害。 影响通过人体电流大小的因素是什么呢? 电压、电阻 知识构建 电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关。 家庭电路的电压220 V 工厂动力电路电压380 V 高压输电线路电压10k V~1100kV 这些电压值远远超过安全电压,都是不安全的。 三、触电事故 双线触电 单线触电 人体双手分别接触火线、零线 人体接触火线、大地 触电导致电路故障—低压触电 三、触电事故 知识构建 人站在干燥的木头凳子上,一只手接触火线,会发生触电吗? 知识迁移 不会触电,因为干燥的木头凳子不导电,一只手接触火线,电流构不成回路,所以没有电流通过人体。 知识迁移 实验探究 知识拓展 高压触电 1 高压触电——电弧触电 高压带电体会在周围形成强大的电场,当人接近高压带电体,使高压带电体周围的空气被电离,就会导电,使人触电。 知识拓展 实验探究 知识拓展 2 高压触电——跨步电压触电 如果一根高压线(火线)掉在了大地上,这时一个人刚好站在这里(两脚并拢)。如果他跨一步,那他双脚之间就会存在电压(跨步电压),电流从一条腿流入,另一条腿流出,就会使他触电。 知识拓展 实验探究 知识拓展 高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏,人体即使不直接接触,靠近高压线路时,会发生电弧触电,也能使人致死。 为什么高压线要架在高空? 知识拓展 知识迁移 知识迁移 如下图所示,通过插座接入电路的用电器同时工作时,电路中消耗的总功率过大,引起干路中的 过大。根据焦耳定律可知,干路上的电流产生过多的 ,使导线的温度急剧升高,从而烧坏插座和干路的导线,容易引起火灾。 通过插座接入电路的用电器同时工作时,电路中消耗的总功率过大,根据I=P/U,电压一定,总功率过大,引起干路中的电流过大。根据焦耳定律Q=I2Rt可知,干路上的电流产生过多的热量,使导线的温度急剧升高,从而烧坏插座和干路的导线,容易引起火灾。 电流 热量 下面哪些图示情况可能会发生触电事故( ) A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.甲和丁 知识迁移 知识迁移 触电的根本原因是人体两端存在一定的电压,导致有足够大的电流通过人体。家庭电路中,火线与大地之间、火线与零线之间的电压均为220V,而零线与大地之间的电压为0V。 B 知识小结 电功率过大 触电 短路 危害:电流急剧增大,快速产生大量热,易引发火灾 成因:火线与零线直接连接(绝缘皮破损、改装失误、电器进水、线路老化) 高压电弧触电 跨步电压触电 原理:P = P1+ P2 + …+ Pn ,P =UI 家庭电路 危害:根据焦耳定律Q=I2Rt,电流过大产生过多热量,引发线路故障或火灾相交线 防范:定期检查线路绝缘层;规范改装电路;避免电器受潮 低压触电(家庭电路 220V) 单线触电:人体接触火线 + 大地 双线触电:人体接触火线 + 零线 知识小结 Lavf58.46.101 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $