第4章 第4节 科学用电（课件PPT）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦“科学用电”，系统梳理家庭电路组成、安全用电与节约用电核心知识，通过生活用电故障案例导入，衔接电路基础，以“逐点清”构建知识支架，帮助学生形成系统物理观念。 其亮点在于结合家庭电器功率估算、熔丝选择等实例，采用“多维度理解+微点拨+全方位练明”模式，渗透科学思维与科学态度，学生能提升实际问题解决能力，教师可依托分层达标设计实现高效教学。

第4节　科学用电 (强基课——逐点理清物理观念) 第 4 节 课标要求 层级达标 1.能分析和解决家庭电路中的简单问题。 2.能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。 3.根据某家庭的电器设施，估算该家庭电路中所需导线的规格。 学考 层级 1.初步形成科学用电的意识。 2.知道保护环境、科学用电的重要意义。 3.了解家庭用电中常见的一些故障原因，能自己动手排除一些简单的故障。 选考 层级 1.能根据家庭的实际用电功率选择保险丝或低压断路器。 2.能估算家庭的用电量。 3.能在实际问题中解决科学用电、安全用电的有关问题。 逐点清(一)　家庭用电 逐点清(二)　安全用电　节约用电　 01 02 CONTENTS 目录 课时跟踪检测 03 逐点清(一)　家庭用电 1.家庭电路的组成 家庭电路一般由两根进户线、_______、保险设备、_______、插座、导线、开关等组成。 2.空气断路器 又名_________，只要电路中电流______额定电流，它就会自动断开，还能对电路或电气设备发生的_____、严重过载及欠电压等进行保护。 多维度理解 用电器 超过 电能表 空气开关 短路 3.熔断器的作用 熔断器内装有熔丝(俗称________)。当电路中的电流超过一定值(通常为额定电流值的1.5~2倍)时，电流的热效应就会使熔丝_____，从而起到切断电流、保护电路及用电器的作用。 4.触电保护器 触电保护器中的电子线路能检测到由于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_________，从而自动切断电路，防止事故发生。 5.家庭用电的常见故障：______、短路。 熔断 断路 保险丝 微小差异 [微点拨] 1.家庭电路组成 2.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。 1.关于家庭电路，下列说法中正确的是 (　　) 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，所有电器一般是串联连接 D.保险丝能防止电路发生断路 全方位练明 √ 解析：我国家庭电路采用的是电压为220 V的交流电，220 V指有效值，故A正确；大功率用电器使用三孔插座，目的是将金属外壳的感应电荷引入大地，避免外壳带电引发安全事故，故B错误；在家庭电路中，所有电器额定电压一般为220 V，应是并联连接，故C错误；保险丝是为了防止电路电流过大引发事故，故D错误。 2.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了 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了 √ 解析：选项A过载可以引起保险丝熔断；选项D插座中的两根导线的线头相碰，发生短路，也会使保险丝熔断；选项C也可以；选项B中拉线开关线头相碰，电路闭合，用电器工作，不会使保险丝熔断。 3.某新建建筑内120 m2单元房家庭要安装家庭供电系统。家庭内安装空调2台，技术参数：“1 100 W/220 V”；电热水器一台，技术参数：“800 W/220 V”；微波炉一个，技术参数：“800 W/220 V”；电视机一台，技术参数：“100 W/200 V”；洗衣机一台，技术参数：“200 W/220 V”；LED节能灯12个，技术参数：“10 W/220 V”。若需要为家庭电路安装一个熔断器，参考下列数据并通过计算说明，应该选择多大直径的熔丝? 常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%，锡5%) 额定电流I/A 2 2.6 3.3 4.8 7 11 15 18 22 直径d/mm 0.508 0.61 0.71 0.915 1.22 1.63 2.03 2.34 2.65 答案：2.65 mm 解析：家庭电路中用电器同时工作时的总功率为P=4 220 W，U=220 V，I==A≈19.18 A，查表可得，应选用直径为2.65 mm、额定电流为22 A的熔丝。 逐点清(二)　 安全用电　节约用电 1.安全用电 (1)短路的危害：短路或过载导致电路中的电流过大，根据Q=______，此时线路会在较短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，引燃周围易燃物质，造成火灾。 (2)用电器功率过大的危害：当用电器功率过大时，由I=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_____正常工作。 多维度理解 I2Rt 不能 (3)人体触电：触电一般是人直接或间接接触带电体造成的。只有小于36 V的交流电才对人体比较安全，人靠近高压带电体时，也可能导致触电。 (4)安全用电常识 ①湿手不接触带电设备，不用湿布擦带电设备，并且要防止用电器受潮。 ②使用家用电器时一定要仔细阅读说明书，特别是用电注意事项。移动家用电器时要断开电源。拔取电源线时，应当手持插头，切勿直接牵拉电源线，以免损坏电源线，或者造成接头脱落。 干燥 拉闸断电 ③不能负载过大，否则容易导致危险。使用电热器具时要注意防止发生火灾。冬天使用电暖器时，人一离开就要停止使用。 ④遇到电气设备冒火，要迅速__________，不要带电泼水救火。 ⑤若有人触电，不能直接接触触电的人，应迅速切断电源，或用_____的木棍、竹竿等将电线挑开。 2.节约用电 (1)节约用电，可以减少_____消耗，缓解能源紧张问题，还可以减少环境污染。 (2)节约1 kW·h的电能意味着节约了0.4 kg煤、_____净水， 减少排放0.272 kg碳粉尘、0.015 kg__________。  (3)节电意识：不要让家电长期处于_____状态；冰箱不要塞满食物；冬季空调温度不要设置_____，夏季不要设置_____。 能源 4 L 氮氧化物 待机 过高 过低 [微点拨] 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，头脑中要时刻想着避免触电，不能大意；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，更要注意。 2.避免短路：短路时电路中的电流非常大，轻则电源、电线烧毁，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.避免大功率电器同时使用：不要在同一插座上同时使用几个大功率的用电器，以免流过插座的电流太大，引起火灾。 5.避免火灾：不要让纸张等易燃物过分靠近电灯、电饭锅、电炉等。 全方位练明 1.判断下列说法是否正确。 (1)插座串联在电路中。( ) (2)家庭电路中只有两条进户线，所以插座只用两孔插座就足够了，没有必要用三孔插座。( ) (3)电线起火时，可以用水浇灭。( ) (4)家庭电路中的保险丝熔断了，可能是用电器的总功率太大了。( ) × √ × × 2.在家庭安全用电中，下列做法正确的是 (　　) √ 解析：负载过大可能烧坏接线插板，引起短路，甚至引起火灾，该做法错误，故A错误。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。如果用钢丝代替熔丝，当电路短路或者用电量增大时，不容易熔断，会造成火灾隐患，这种做法错误，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，所以这种做法不正确，故D错误。 3.当某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。请你算算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? 答案：5 W　见解析 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，如平时不使用用电器时，最好要关闭电源，不要使其处于待机状态。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 1.普通家庭在家用电器的选购上，基本上要考虑以下哪些原则 (　　) ①选购产品的功能越丰富越好，无需考虑是否适合自身需求　②与家居适应的技术参数、外形结构、产品质量、售后服务以及品牌　③选购产品越先进越好，价格越昂贵越好，设计越时尚越好　④为了环保，冰箱应选无氟电冰箱，照明用具尽量选用发光效率高的节能光源 A.①② B.②④ C.②③④ D.①②④ √ 解析：在家用电器的选购上，基本上要考虑以下原则：一是考虑电器的功能；二是考虑经久耐用，且安全可靠，即产品的质量；三是考虑节能环保，故B正确，A、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 2.某同学为测量家里一盏灯的实际功率，他只开这一盏灯，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 (　　) A.30 W B.60 W C.600 W D.120 W √ 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。 1 2 3 4 5 6 7 3.以下关于安全用电的说法，正确的是 (　　) A.用电热壶烧水时，其金属外壳必须通过三孔插座接地 B.使用测电笔时，手不能接触测电笔上任何金属部分 C.保险丝熔断了，一定是电路中发生了短路 D.开关的塑料外壳是不导电的，用湿手拨动开关不会触电 √ 1 2 3 4 5 6 7 解析：用电热壶烧水时，其金属外壳必须通过三孔插座接地，以防外壳带电危及人身安全，故A正确；使用测电笔时，要用手接触测电笔笔尾的金属体，这样才能辨别火线和零线，故B错误；保险丝熔断，说明电路中电流过大，其原因可能是电路中发生了短路或用电器总功率过大，故C错误；开关的塑料外壳是不导电的，但用湿手拨动开关时可能会发生触电事故，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 4.如图所示，电热水器金属内胆出水口加接一个电阻，在电热水器漏电且接地线失效时，能保障人的安全。当电热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于出水口处有电阻(简称“隔电电阻”)，使人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 A.“隔电电阻”应选用阻值较小的电阻 B.“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联 C.电热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”使人体内无电流通过 D.电热水器漏电且接地线失效时，通过“隔电电阻”的电流远大于通过人体的电流，所以人是安全的 √ 1 2 3 4 5 6 7 解析：根据题图可知，人体和“隔电电阻”串联，因此“隔电电阻”起到了分压的作用，“隔电电阻”应选用阻值较大的电阻，使得“隔电电阻”分压远远大于人体分压，从而保护人体，A错误，B正确；电热水器漏电且接地线失效时，人体内和“隔电电阻”会有相同的电流通过，不过由于“隔电电阻”较大，使得通过人体的电流很小，C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 5.下图为螺丝刀式试电笔构造示意图，下列说法正确的是 (　　) A.用试电笔时手可以接触图中螺丝刀的导体笔尖 B.用试电笔时不要用手接触试电笔顶端的金属螺帽 C.试电笔可用来测试物体是带正电还是带负电 D.试电笔可用来检查电气设备是否漏电 √ 1 2 3 4 5 6 7 解析：用试电笔时，手不要接触试电笔前端的导体笔尖，必须接触试电笔顶端的金属螺帽，使测试物体和大地之间形成通路，故A、B错误；试电笔的作用是检验家庭电路中的火线和零线，不能测试物体是带正电或负电，故C错误；试电笔可用来检查电气设备是否漏电，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 6.某家庭电路简化后如图所示，下列说法正确的是 (　　) A.a线是零线，b线是火线 B.电能表是测量用电器总功率的 C.电路中的用电器都是并联在电路中的 D.三孔插座中上边的那个孔可以不接地 √ 1 2 3 4 5 6 7 解析：用电器的开关应该接在火线上，所以和开关相连的那根线是火线，即a线是火线，b线是零线，故A错误；电能表是测量电路中消耗的电能的仪器，不是测量电功率的，故B错误；家庭电路中各个用电器是并联的关系，故C正确；三孔插座中上边的那个孔必须接地，防止带有金属外壳的用电器漏电时发生触电事故，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 7.(14分)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： 测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时 电阻 电流(加220 V) 电阻 电流(加220V) 手与手之间 200 kΩ 1.1×10-3 A 5 kΩ   手与脚之间 300 kΩ 7.3×10-4 A 8 kΩ   手与塑料鞋底之间 800 kΩ 2.8×10-4 A 10 kΩ   1 2 3 4 5 6 7 (1)从表中可看出，干燥时电阻大约是潮湿时电阻的___倍。(2分)  答案：(1)38~80 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。 1 2 3 4 5 6 7 (2)在空格中填入对人体加220 V电压后的电流值。(2分) 答案：(2)44×10-3 A　27.5×10-3 A　22×10-3 A　 解析：(2)潮湿时电流分别为I1==44×10-3 A， I2==27.5×10-3 A，I3==22×10-3 A。 1 2 3 4 5 6 7 (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?_____ 。(2分)  答案：(3)潮湿时各种情况均有危险　 解析：(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。 1 2 3 4 5 6 7 (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?(8分) 答案： (4)见解析　 解析：(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。 1 2 3 4 5 6 7 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $