内容正文:
第3节 安全用电
初中物理
第9章 家庭用电
九年级
1.知道家庭电路中电流过大的原因。
2.了解引起触电的原因,知道电流对人体造成伤害的影响因素,了解不同环境下的安全电压值。
3.知道低压触电和高压触电的两种形式。
4.了解接地等用电保护措施。在家庭电路中有保护自身和他人的安全意识。
学习目标
过载和短路
知识点一
由P=UI知,家庭电路的电压一定,用电器的总功率越大,电路中的电流就越大。
1.电功率和电流的关系
P = P1+ P2 + …+ Pn
各种用电器是并联的,家庭电路中的总功率:
用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
2.用电器的总功率过大的危害
根据焦耳定律Q =I2Rt可知,电流过大,会产生大量的热,容易引发火灾。
(1)尽量避免同时使用多个用电器。
(2)有大功率用电器,不要超过供电线路和电能表所允许的电流的最大值。
怎样做才能避免电功率过大?
炎炎夏日即将来临,明明家新购置了一台1kW的空调。已知他家原有用电器的总功率是5600W,电能表上标有“220V 10(40)A”的字样。请你通过计算说明:
(1)使用这台空调时,通过它的电流是多少?
(2)如果原有用电器全部工作时,明明家的电路是否允许再接入这样一台空调?
典例1
解:(1)电流:I=
(2)===30A<40A
从电能表的使用角度考虑,允许接入这样一台空调。
开关闭合后会发生什么现象?原因是什么?
3.家庭电路中的短路
开关闭合后,发生短路,输电线因电流过大而燃烧起来。
U不变,短路时电阻 R 很小,电流很大
I =
U
R
发生短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。
4.发生短路的原因
(1)由于改装电路时不小心,使相线和中性线直接连通造成短路。
(2)电线绝缘皮被刮破或烤焦,电线和用电器使用年限过长,绝缘皮破损或老化,使相线和中性线直接连通造成短路。
(3)电器进水造成短路。
短路时,电阻极小,由欧姆定律 可知导线中电流 I 极大。若保险丝被换成铜
丝,与导线相同,不能优先熔断,由Q =I2Rt 知,导线产生大量电热,引起火灾。
5.发生短路的危害
I =
U
R
电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小和通电时间的长短有关。电流越大,电流通过人体的时间越长,对人体伤害越大。
触电和安全电压
知识点二
0.5 mA 人体能感知的最小电流
1 mA 左右 引起痛麻的感觉
20~35 mA 会引发剧痛和呼吸困难
大于 50 mA 会发生心室颤动,有生命危险
人体是导体。通常情况下,人体电阻约为1500 ~2000Ω;干燥时取较大值;潮湿时取较小值,浸水时取值最小为500Ω。
由欧姆定律可知,当R一定时,U增大,I 随着增大,所以电压越高,触电时,通过人体电流越大,对人的生命危害越大。
为什么电压越高越危险?
安全电压: 安全电压值与环境条件有很大关系。我国规定了适用于不同环境的安全电压,其额定值分为五个等级:<m></m>、<m></m>、<m></m>、<m></m>和<m>。。。。。。。一般情况下,我们认为不高于<m></m>的电压为安全电压。
在有防止触电保护装置的情况下,人体允许通过的电流一般可按考虑。若人体的最小电阻为 ,那么允许加在人体上的最高电压为____ ;若人体接触家庭电路的火线,那么人体的电阻超过___________ 时漏电保护器才不会跳闸。
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典例2
低压触电和高压触电
知识点三
低压线路:我国家庭电路的电压是220 V ,工农业生产的动力电路电压是380 V ,它们都属于低压线路(并不是安全电压!)。
高压线路: 以上的电压属于高压,大型发电机的输出端以及远距离输电线的电压高达几千伏至几十万伏,都属于高压线路。
1.低压线路和高压线路
2.触电类型
(1)低压触电:低压触电分为单线触电和双线触电。
单线触电:电流从相线流出,经人体流入大地,形成通路,因而触电。
如果脚下踩着绝缘材料,就不会触电
双线触电:电流从相线流
出,经人体流入中性线,形成通路,因而触电。
(2)高压触电:高压触电分为高压电弧触电和跨步电压触电。
高压电弧触电:高压带电体会在周围形成强大的电场,会发生放电现象。
跨步电压触电:高压输电线掉落在地上,当人经过时,两脚之间存在电压。
3.触电事故急救
(1)处理原则:立即切断电源,注意自身安全,紧急救护。
(2)具体做法:
①切断电源,或用干燥的木棒等不导电的物体挑开电线, 使触电者尽快脱离电源;
②发生电火灾时,务必在切断电源后再救火;
③尽力抢救,在整个过程要注意自身保护,防止自己也触电。
1.引发火灾的三种常见情形
(1)电流过大,导线过热,可能使绝缘皮着火。
(2)电线接头接触不良,散热不畅,局部过热,可能引燃导线。
(3)带电体通过空气放电时,会产生电火花或电弧,也可能引燃易燃物。
用电保护
知识点四
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2.用电保护措施
(1)现代住宅的用电线路有保护接地措施,三孔插座中的保护接地线<m></m>直接与大地连接(即保护接地),或通过电源(变压器)的中性点接地(即保护接零).
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(2)如图甲所示,电水壶无保护接地,发生相线与用电器金属外壳连通故障时,有触电的危险。
甲
乙
(3)如图乙所示,电水壶有保护接地,发生相线与用电器金属外壳连通故障时,故障电流 会使熔断器熔断或使空气开关、漏电保护器自动切断电源,可以及时消除险情。
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3.安全用电的要求
电气
设备
安装 (1)为防止短路、过载产生的危害,在家庭电路中应安装空气开关。
(2)有金属外壳的用电器必须要有保护接地线(不可自行埋设),甚至还要接漏电保护器。
(3)电能表、导线、空气开关允许通过的最大电流跟家用电器正常工作的总电流相匹配。
(4)开关接在相线上,避免断开开关时相线仍与用电器相连。
(5)螺丝口灯座的螺丝套一定要接在中性线上
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安全
用电
原则 (1)不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(2)不弄湿用电器,不损坏绝缘层;
(3)更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关;
(4)保护装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
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电给我们的生活带来了极大的便利,但不规范用电会带来很大危害,甚至会危及生命。关于安全用电,下列做法正确的是( )
A
A.断开开关后更换灯泡
B.用湿手触摸家庭电路中的开关
C.用湿抹布擦拭工作中的用电器
D.拽着插头后面的电线把插头从插座里拔出来
典例3
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课堂小结
安全用电
过载和短路
电流过大的原因:用电器的总功率过大或短路
触电和安全电压
安全电压值与环境条件有很大关系
低压触电和高压触电
触电事故的急救
用电保护
用电保护措施:保护接地;空气开关、漏电保护器
安全用电原则
1.家庭电路中,空气开关发生跳闸的原因是 ( )
A.电流过大 B.电流过小
C.电压过高 D.电压过低
A
随堂练习
2.在家庭电路中,导线相互连接处如果接触不良,该位置的电阻就会比较 (选填“大”或“小”),在电流一定时,相同时间内连接处产生的热量 (选填“多”或“少”),加速导线老化,甚至引起火灾。
大
多
3. 老师在学习家庭用电时,老师们总是会画这样的简笔画,如图所示,甲站在干燥的木桌上一只手接触到相线;乙站在地上一只手接触到中性线;丙站在干燥的木桌上一只手接触到相线。此时,丁站在地面上用手去拉丙。则( )
A.甲、乙都会触电
B.甲、丙都会触电
C.丙、丁都会触电
D.乙、丁都会触电
C
4. 电焊利用电流的热效应将焊条熔化,从而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压40V、输出功率2000W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如表。从安全角度考虑,应选择哪种导线作为电焊机的输出导线(请计算说明)。
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
对照安全载流量表,应选横截面积为10mm2的导线
解:电流:I=
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