内容正文:
第4节 科学用电(强基课逐点理清物理观念)
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
[多维度理解]
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。
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。
[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。
[全方位练明]
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
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
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
逐点清(二) 安全用电 节约用电
[多维度理解]
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。
(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。
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 。
[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 ( )
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?
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第4节 科学用电
逐点清(一)
[多维度理解]
1.电能表 用电器 2.空气开关 超过 短路 3.保险丝
熔断 4.微小差异 5.断路
[全方位练明]
1.选A 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.选B 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.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。
答案:2.65 mm
逐点清(二)
[多维度理解]
1.(1)I2Rt (2)不能 (4)④拉闸断电 ⑤干燥 2.(1)能源 (2)4 L 氮氧化物 (3)待机 过高 过低
[全方位练明]
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.选B 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.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。
答案:5 W 见解析
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