内容正文:
第16讲 生活用电
目录
知识梳理
湖北真题精选
课标要求
3. 4.7 了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。
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知识梳理
NO.1
家庭电路
1. 家庭电路
组成:由两根进户线、 电能表 、总开关、保险装置、用电器、导线等组成,如图所示。
电能表
2. 相线和中性线
中性线与大地之间无电压,相线与大地之间的电压是 220 V。
220
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3. 三线插头和三孔插座
标有“L”字样的插头接相线,标有“N”字样的插头接中性线,标有“E”字样的插头接保护线。插头上标着“E”的导线和用电器的 金属外壳 相连,插座上相应的导线和室外的大地相连。
金属
外壳
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4. 试电笔
(1)结构:金属笔尖、电阻器、氖管、弹簧和金属笔卡。
(2)作用:分辨相线和中性线。
(3)使用方法:手指按住金属笔卡,笔尖接触被测的导线(手指千万不能碰到笔尖),如果氖管发光,表示接触的是 相线 ;如果氖管不发光,表示接触的是 中性线 。
相线
中性线
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【知识链接】
1. 将控制灯泡的开关接入电路
灯泡接入电路时,控制开关要接在 相线 上。螺口灯泡螺旋套要接 中性线 ,灯泡顶部金属体接 相线 。
相线
中性线
相线
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2. 将三孔插座和保险丝接入电路
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家庭电路中电流过大的原因
1. 家庭电路中电流过大的原因
(1)用电器的总功率过大;大功率用电器的使用;多个大功率用电器同时使用。
(2)发生 短路 :相线和中性线直接连通导致短路;电线绝缘皮破损或老化导致短路。
短路
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2. 保险丝
(1)材料:用电阻比较 大 、熔点比较 低 的铅锑合金制成。
(2)作用:当电流过大时,由于温度升高而熔断,切断电路,起到保护电路的作用。
(3)使用方法:串联在电路中。
(4)选择原则:保险丝的额定电流要等于或稍大于电路中最大的正常工作电流。禁止用铜丝、铁丝等导线代替保险丝。
大
低
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安全用电
1. 生活中常见的电压:人体的安全电压不高于 36 V ;我国家庭电路的电压是220 V;工厂用的动力电路的电压为380 V;高压输电线路的电压是10~500 kV。
2. 触电事故
(1)低压触电:分为 单线 触电和 双线 触电。
(2)高压触电:分为高压电弧触电和跨步电压触电。
36 V
单线
双线
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3. 安全用电原则
(1)不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(2)更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层。
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
(5)有金属外壳的用电器要接保护线。
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4. 触电急救
一是切断电源或用绝缘棒将电线挑开,尽快使触电者脱离电源;二是尽力抢救;三是发生火灾时,务必在切断电源后再救火。跨学科实践:为家庭电路做设计
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【例1】 为了保证家庭电路的安全运行,在设计配电分支回路时必须遵守一些基本原则,以下哪种设计方案明显违反了家庭电路安全设计的基本原则( D )
A. 将客厅的电视机、笔记本电脑、电风扇插座划分在同一个普通插座分支回路上
B. 将家里的所有照明灯具(如客厅吊灯、卧室吸顶灯、厨房筒灯)集中在一个照明分支回路上
C. 厨房电器较多时,可为厨房的大功率电器单独设置一条专用分支回路
D. 将空调和卫生间的电热水器接在同一个分支回路上
D
跨学科实践:为家庭电路做设计
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【例2】 小明家的客厅计划安装以下用电器:
用电器 数量 额定功率/W
LED吊灯 1 20
筒灯 8 5
空调 1 1 200
电视机 1 150
电热水壶 1 800
另外还有插座回路(供笔记本电脑、手机充电器等使用),预计最大功率500 W。
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(1)当所有用电器同时工作时,电路中的总电流是多少?
解:(1)总功率P=20 W+40 W+1 200 W+150 W+800 W+500 W=2 710 W;
总电流I===12.3 A。
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(2)现有一种常见的断路器,规格为C10、C16、C20、C25、C32(C10表示额定电流为10 A,其他规格同理)。为了保护该客厅电路,应选择哪种规格的断路器?请简述理由。
解:(2)应选择C16断路器。理由:计算出客厅电路中的总电流约为12.3 A,C16断路器的额定电流16 A 略大于电路正常工作的最大电流12.3 A,以保证电路正常工作时不会跳闸。
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【变式训练】 李师傅在检修一个老式住宅的家庭电路时发现,厨房的一个插座回路使用横截面积为1.5 mm2的铜芯导线(安全载流量约为18 A),但该回路上却安装了一个额定电流为32 A的断路器。该厨房内经常同时使用一台额定功率为2 000 W的电烤箱和一台额定功率为2 400 W的电磁炉。
(1)试分析该电路中存在的安全隐患以及可能会导致的后果。
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解:(1)两台用电器总功率P=2 000 W+2 400 W=4 400 W,
回路中的总电流I===20 A。
20 A的总电流已经超过了1.5 mm2导线的安全载流量18 A,但尚未达到断路器的跳闸电流32 A。根据焦耳定律Q=I2Rt,导线会因过载而显著发热,长时间工作时,热量积聚最终可能引发火灾。
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(2)为了消除隐患,李师傅应当如何改进这个电路?
解:(2)改进方案:更换导线,将厨房插座回路的导线更换为载流量更大的导线,例如安全载流量大于32 A的铜芯导线。
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NO.2
家庭电路故障分析
【例1】 (2024•武汉)如图所示是某同学家部分家庭电路的示意图。电能表上标有“220 V 10(40) A”的字样,他家正在使用的所有用电器总功率为6 kW,其中电饭煲的功率为1.5 kW。饭煮熟后,他将这个电饭煲插头从插座中拔出,再将功率为1 kW的电热水壶插头接入插座中,其他用电器仍正常工作,闭合电热水壶上的开关,空气开关跳闸。空气开关跳闸的原因可能是( C )
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A. 照明灯的开关接在了中性线与灯泡之间
B. 用电器的总功率过大
C. 电热水壶的内部电路短路
D. 接入电热水壶的插座短路
答案:C
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安全用电
【例2】 (2024•湖北)下列做法符合安全用电原则的是( B )
B
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家庭电路连线作图
【例3】 (2024•湖北)请用笔画线表示导线,将图中的空调专用插座接入家庭电路中。
如图所示:
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