第4章 第4节 科学用电（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件围绕“科学用电”展开，涵盖家庭电路组成、安全用电及节约用电核心知识点，通过课前知识梳理（如进户线、保险设备等）搭建学习支架，衔接课堂深度探究（故障处理、熔丝计算）与随堂巩固，形成从基础到应用的知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与科学态度，通过电路故障分析（如用测电笔排查断路）体现科学推理，熔丝选择计算（结合功率公式）落实模型建构，结合人体电阻数据表格培养安全用电意识。学生能提升实际问题解决能力，教师可高效开展教学。

第4节　科学用电 1 学习目标 1．了解家庭电路的组成。能根据家庭的实际用电功率选择熔丝或低压断路器。　2.了解家庭用电中常见的一些故障及其原因，有排除简单故障的意识，能自己动手排除一些简单的故障。　3.了解安全用电知识及培养安全用电的意识。知道家庭用电量的计算方法，具有节约用电的意识，培养可持续发展意识。 返回导航 课前知识梳理 1 课堂深度探究 2 内 容 索 引 随堂巩固落实 3 课前知识梳理 PART 01 第一部分 4 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、用电器、______、导线、开关等组成。 2．空气断路器：空气断路器，又称空气开关，只要电路中电流______额定电流，它就会自动断开。 3．熔丝：又称保险丝。每种熔丝都有额定电流，当电路中的电流超过一定值时，电流的热效应就会使熔丝熔断，从而起到切断电流、保护电路及用电器的作用。 电能表 插座 超过 返回导航 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，防止伤亡事故发生。 微小差异 返回导航 二、安全用电 1．短路或过载的危害：短路或过载导致电路中的电流过大，根据焦耳定律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，引起邻近的易燃物质燃烧，从而造成火灾。短路点还可能直接产生电火花和电弧，引起燃烧。 I2Rt 返回导航 不能正常 返回导航 3．人体触电：触电一般是人直接或间接接触带电体造成的。带电体的电压若高于36 V安全电压，人接触就会导致触电。人靠近高压带电体时，也可能导致触电。 返回导航 4．安全用电常识 (1)家庭电路的安装应当符合安全用电的要求，避免一个插座同时插接多件较大功率的用电器。 (2)不使用陈旧破损的开关及电线等。 (3)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。 (4)有金属外壳的电器应按规定接地。 (5)开关、熔丝盒、电线附近不堆放易燃物品。 (6)遇到电气设备冒火，要迅速__________，不要带电泼水救火。 (7)若有人触电，不能直接接触触电的人，应迅速切断电源，或用______的木棒、竹竿将电线挑开。 拉闸断电 干燥 返回导航 三、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定______，夏季不要设定______。 能源 待机 过高 过低 返回导航 判断下列说法是否正确。 (1)当出现短路故障时，漏电保护器会自动切断电路。(　　) (2)经过低压配电变压器输出的电压为36 V时，对人是比较安全的。(　　) (3)瓦特和焦耳都是电功的单位。(　　) (4)为了用电安全，家庭中应避免使用超大功率的用电器。　(　　) × ×　 √　 √　 返回导航 课堂深度探究 PART 02 第二部分 13 知识点一　家庭电路和用电故障 1．家庭电路组成 (1)一般组成框图 返回导航 (2)进户线 ①火线：火线跟零线间的电压是220 V。 ②零线：零线是与大地相连的，正常情况下零线跟大地之间的电压是0。 ③地线：在家庭里直接与大地相通的导线，这是为了安全另外加接的。火线与地线之间的电压是220 V，零线与地线之间的电压是0。 返回导航 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。 返回导航 　　　如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。某同学测试灯头的两根电线C、D，发现这两处都能使测电笔的氖管发光，再用测电笔测试火线A和零线B时，氖管在测火线A时能发光，在测零线B时不发光。那么可以判定故障是(　　) A．火线和零线短路 B．电灯L短路 C．电线AC段某处断路 D．电线BD段某处断路 √ 返回导航 [解析]　用排除法来判断，如果火线和零线短路或电灯L短路，都会使电路中电流过大，造成保险丝熔断，故A、B不符合题意； 若AC段某处断路，会使C与火线脱离接触，就不会使测电笔的氖管发光，而BD段某处断路，一方面造成灯泡不能发光，另一方面D点通过灯丝与火线连通，能使氖管发光，故C不符合题意，D符合题意。 返回导航 　　　某家庭要安装一套家庭供热水系统。所选用电热水器的技术参数中标有“加热功率/电压3 800 W/220 V”。若需要为电热水器安装一个熔断器，参考下列数据通过计算说明，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 4.8 7 11 15 18 22 直径d/mm 0.508 0.915 1.22 1.63 2.03 2.34 2.65 [答案]　2.34 mm 返回导航 知识点二　家庭安全用电及节约用电 1．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，造成短路。 返回导航 (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。 返回导航 2．节约用电 (1)养成良好的用电习惯，记住随手关闭不使用的用电器。 (2)节约用电，坚持可持续发展。 返回导航 　　　从安全用电的角度出发，下列做法存在安全隐患的是(　　) A．用电器金属外壳应该接地线 B．不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器 C．要定期检查用电器插头，特别是大功率用电器插头 D．洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线 √ 返回导航 [解析]　有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护，否则外壳容易带电。多个电器接在同一插座上，当同时开启这些电器时，会造成瞬间电流很大，电压下降，影响电器正常工作，甚至因插座连接线超负荷而发热引起火灾。用电器插头如果破损，人体接触到破损部位容易造成触电事故，破损处容易造成短路事故。 返回导航 　　　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。下表提供了一组部分人的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220 V) 手与手之间 200 kΩ 1.1 mA 5 kΩ   手与脚之间 300 kΩ 0.73 mA 8 kΩ   手与塑料 鞋底之间 800 kΩ 0.28 mA 10 kΩ   返回导航 (1)从表中可看出干燥时手与手之间的电阻大约是潮湿时电阻的________倍。 40 返回导航 (2)在空格中填入对人体加220 V电压后的电流值。 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220 V) 手与手之间 200 kΩ 1.1 mA 5 kΩ   手与脚之间 300 kΩ 0.73 mA 8 kΩ   手与塑料鞋底之间 800 kΩ 0.28 mA 10 kΩ   44 mA 27.5 mA 22 mA 返回导航 (3)若对人的安全电流在20 mA以下，上述哪几项是十分危险的？____________________________________________。 [解析]　由上述计算知，潮湿时电流都大于20 mA，所以上述各种情况均有危险。 潮湿时题中所述各种情况均有危险 返回导航 (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？ [答案]　见解析 返回导航 随堂巩固落实 PART 03 第三部分 30 1．(安全用电)(多选)关于安全用电，下列说法正确的是(　　) A．灯头、插座、开关等的带电部分绝对不能外露 B．不要乱拉乱接电线 C．保险丝可以用铜丝、铝丝或铁丝代替 D．检修或调换灯头，要使开关断开，以防触电 √ √ √ 返回导航 解析：用电线路及电气设备绝缘必须良好，灯头、插座、开关等的带电部分绝对不能外露，以防触电，A正确； 不要乱拉乱接电线，以防触电或发生火灾，B正确； 保险丝选用要合理，切忌用铜丝、铝丝或铁丝代替，以防发生火灾，C错误； 检修或调换灯头，要使开关断开，以防触电，D正确。 返回导航 2．(电路故障)小宇同学准备检查生活用电线路是否有问题，他先断开所有用电器和总开关，然后将火线上的保险丝取下，换上一只额定电压为220 V的灯泡，闭合总开关，发现灯泡正常发光。由此判断(　　) A．线路安装完全正确，因为灯泡正常发光 B．线路安装不正确，电路中有短路 C．线路安装不正确，电路中有断路 D．仅由此不能判断线路是否有问题 √ 返回导航 解析：将火线上的保险丝取下换上灯泡，如果原来的电路没有问题，这个换上的灯泡因断路不发光，现在发现这个换上的灯泡正常发光，说明灯泡两端的电压就是220 V，即电路中有短路。 返回导航 3．(电路故障)一个家庭电路中的用电器原来都在正常工作，把台灯插头插入插座时，闭合台灯开关后，家中电灯突然熄灭，原因可能是(　　) A．台灯的灯丝断了 B．台灯插头处短路 C．台灯的电线原来是断路的 D．台灯灯座接线柱处短路 √ 返回导航 解析：由题知，开始家用电器正常工作，把台灯插头插入插座时，灯未熄灭，闭合台灯开关后，家中电灯突然熄灭。说明台灯灯座接线柱处电路短路，导致家中电灯突然熄灭，故D正确，A、B、C错误。 返回导航 4．(家庭电路和安全用电)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 √ 返回导航 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； 三孔插座的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。 返回导航 [解析]　潮湿时电流分别为：I1＝＝44 mA， I2＝＝27.5 mA，I3＝＝22 mA。 $