2018版高中物理 第5章 家用電器與日常生活 第2節(jié) 家庭用電學(xué)案 魯科版選修1 -1.doc

第2節(jié)家庭用電學(xué)習(xí)目標知識脈絡(luò)1.知道電路有兩種基本連接方式，即串聯(lián)和并聯(lián)，了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點，會連接簡單的電路(重點)2.了解家庭電路的組成知道熔絲和低壓斷路器在電路中的作用，能根據(jù)家庭的實際用電功率選擇熔絲或低壓斷路器(重點)3.了解家庭用電中常見的一些故障及其原因，有排除簡單故障的意識，能自己動手排除一些簡單的故障(難點)4.了解安全用電知識，具有安全用電的意識知道家庭用電量的計算方法，能估算家庭的用電量，具有節(jié)約用電的意識，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展意識.串 聯(lián) 電 路 和 并 聯(lián) 電 路1電路的組成一個完整的電路應(yīng)由電源、開關(guān)和用電器(或元件)組成用電器不止一個，把多個用電器連接起來有兩種基本的方式：串聯(lián)和并聯(lián)2串聯(lián)電路(1)串聯(lián)電路：在一個電路中把所有用電器(或元件)一個接一個地依次串接起來，電流只有一個通路(2)三個基本特點串聯(lián)電路中各處的電流相等串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路的電壓之和UU1U2U3串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路的電阻之和RR1R2R33并聯(lián)電路(1)并聯(lián)電路：把用電器(或元件)并列地連接起來，電流有，能用開關(guān)接通或切斷整個電路和部分電路(2)三個基本特點各支路兩端的電壓相等干路中的電流等于各支路中的電流之和II1I2I3并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和.1并聯(lián)電路中，當其中一個支路電阻增大時，電路總電阻減小()2并聯(lián)電路的總電阻等于各支路電阻的倒數(shù)之和()3并聯(lián)電路中，并聯(lián)電阻的個數(shù)越多總電阻越小()并聯(lián)電路的總功率和各支路功率有何關(guān)系？【提示】并聯(lián)電路的總功率等于各支路功率之和1串聯(lián)電路(1)電壓分配關(guān)系：各電阻兩端的電壓跟它們的阻值成正比，即I.(2)功率分配關(guān)系：各電阻消耗的功率跟它們的阻值成正比，即I2.(3)總功率等于各用電器消耗的功率之和，即PP1P2.2并聯(lián)電路(1)并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系是：I1R1I2R2InRnU.(2)并聯(lián)電路的功率分配關(guān)系是：P1R1P2R2PnRnU2.(3)總功率等于各用電器消耗的功率之和，即PP1P2.1電阻R1的阻值為6 ，與電阻R2并聯(lián)后接入電路中，通過它們的電流之比I1I223，則R2的阻值和總電阻的阻值分別是()A4 ；2.4 B4 ；3.6 C9 ；36 D9 ；4.5 【解析】并聯(lián)電路中通過各支路電阻的電流與它的阻值成反比，R1R2I2I1，所以R24 .R1與R2并聯(lián)的總電阻R 2.4 .故A正確【答案】A2(多選)在圖521所示的電路中，通過電阻R1的電流I1是()圖521AI1BI1CI1DI1【解析】I1，R1與R2串聯(lián)，故I1I2，從整體計算I1I2，故B、C正確【答案】BC3由4個電阻連接成的混聯(lián)電路如圖522所示R18 ，R24 ，R36 ，R43 .圖522(1)求a、d之間的總電阻；(2)如果把42 V的電壓加到a、d兩端，通過每個電阻的電流是多少？ 【導(dǎo)學(xué)號：18152105】【解析】(1)由圖可知Rcd 2 故Rad8 4 2 14 .(2)由歐姆定律知I A3 A，此即為通過R1、R2的電流設(shè)通過R3、R4的電流分別為I3、I4.則由并聯(lián)電路電壓相等，I3R3I4R4即6I33I4而I3I43 A解得I31 A，I42 A.【答案】(1)14 (2)3 A3 A1 A2 A家 庭 電 路 與 用 電 故 障1家庭電路的組成家庭電路一般由進戶線、配電盤、室內(nèi)導(dǎo)線、開關(guān)、插座、照明燈具和各種家用電器組成2熔絲的作用熔絲又稱保險絲當線路發(fā)生故障，電路中通過的電流過大時，熔絲會迅速熔斷，以保護整個線路3低壓斷路器的作用低壓斷路器既具有一般開關(guān)的功能，又具有過載、短路自動保護功能，反應(yīng)速度比熔絲快4家庭用電故障(1)故障分類按故障性質(zhì)可分為線路故障和用電器故障兩大類按故障原因可分為短路、斷路、漏電等(2)故障特點短路故障：如果用電器一接上去熔絲就熔斷，通常是短路，當然也不排除負載過大的因素斷路故障：如果熔絲、用電器都沒有問題，而用電器不工作，則有可能是線路斷路漏電故障：發(fā)現(xiàn)用電量比平時增加，建筑物帶電、電線發(fā)熱等現(xiàn)象，可能是某處電路漏電1選擇熔絲時，應(yīng)該使它的額定電流等于或稍小于電路的最大正常工作電流()2在選擇電線時，應(yīng)該使電線的安全電流稍大于最大正常工作電流()我們生活中常見這樣的現(xiàn)象：路旁的燈一個壞了，而其他的燈還亮，而家中的一串小彩燈一個壞了，整串都不亮了，這是為什么呢？【提示】所有的路燈是并聯(lián)關(guān)系，一個燈壞了，只是一個支路斷路，而其他支路仍是通路，其他燈還亮，而小彩燈是串聯(lián)關(guān)系，一個燈壞，整個電路成了斷路，所有燈都不會亮1家庭電路組成(1)一般組成框圖(2)進戶線火線：火線跟零線間的電壓是220 V.零線：零線是與大地相連的，正常情況下零線跟大地之間的電壓是0 V.地線：在家庭里直接與大地相通的導(dǎo)線，這是為了安全另外加接的火線與地線之間的電壓是220 V，零線與地線之間的電壓是0 V.2故障處理 (1)短路故障的處理：查明短路原因并排除故障后換上同樣的熔絲，絕對不能換用比原來粗的熔絲或者其他材料的金屬絲(2)斷路故障的處理：一般情況是接線螺絲松脫、電線接頭處接觸不良，導(dǎo)線斷裂等在確認電源沒有停電的情況下，可以使用測電筆逐段排查斷路點使用測電筆時要注意安全，手絕對不能接觸筆尖的金屬部分(3)漏電故障的處理：仔細檢查燈座、吊線盒、開關(guān)、插座等容易漏電處，再檢查電線連接處、電線穿墻處、電線轉(zhuǎn)彎處等電線絕緣層容易受損的部位4某家庭要安裝一套家庭供熱水系統(tǒng)所選用電熱水器的技術(shù)參數(shù)中標有：“加熱功率/電壓3 800 W/220 V”若需要為電熱水器安裝一個熔斷器，參考下列數(shù)據(jù)通過計算說明，應(yīng)該選擇多大直徑的熔絲？常用鉛錫合金熔絲的技術(shù)數(shù)據(jù)(鉛95%，錫5%)額定電流I/A22.63.34.8711151822直徑d/mm0.5080.610.710.9151.221.632.032.342.65【解析】P3 800 W，U220 V，I A17.27 A，查表可得，應(yīng)選用直徑為2.34 mm、額定電流為18 A的熔絲【答案】2.34 mm5家庭電路中的保險絲燒斷了，下列做法中正確的是()A用鋼絲代換B為了保險，選擇盡量粗的保險絲代換C選擇額定電流稍小于電路中最大正常工作電流的保險絲替換D選擇額定電流等于或稍大于電路中最大正常工作電流的保險絲替換【解析】用鋼絲或盡量粗的保險絲代換時對電路不會起到保護作用；用小于正常工作電流的保險絲又使電路不能正常工作，故應(yīng)選等于或稍大于電路中最大正常工作電流的保險絲，故選D.【答案】D6家庭電路中的保險絲熔斷了，以下原因中不可能的是() 【導(dǎo)學(xué)號：18152106】A使用的用電器總功率過大B拉線開關(guān)中兩根導(dǎo)線的線頭相碰了C保險絲的規(guī)格不符合規(guī)定的要求D插座中的兩根導(dǎo)線的線頭相碰了【解析】選項A過載可以引起保險絲熔斷；選項D插座中兩根導(dǎo)線的線頭相碰，發(fā)生短路，也會使保險絲熔斷；選項C也可；選項B中拉線開關(guān)線頭相碰火線接通，不會使保險絲熔斷【答案】B家 庭 安 全 用 電 及 節(jié) 約 用 電1人體觸電后的危險程度取決于(1)電流的大小和通電時間當觸電電流和觸電時間的乘積大于50_mAs時，就會造成較嚴重的傷害，甚至死亡，我國規(guī)定30_mAs為極限值(2)電流通過的部位電流通過心臟、大腦等重要器官危險性更大(3)電壓的高低觸及65_V以上的交流電就可危及生命，只有小于36_V的交流電才對人體比較安全2安全用電常識(1)濕手不接觸帶電設(shè)備，不用濕布擦帶電設(shè)備，并且要防止用電器受潮(2)使用家用電器時一定要仔細閱讀說明書，特別是用電注意事項移動家用電器時要斷開電源拔取電源線時，應(yīng)當手持插頭，切勿直接牽拉電源線，以免損壞電源線，或者造成接頭脫落(3)不能負載過大，否則容易導(dǎo)致危險使用電熱器具時要注意防止發(fā)生火災(zāi)冬天使用電暖器時，人一離開就要停止使用(4)遇到電氣設(shè)備冒火，若一時無法判明原因，不得用手拔插頭，拉閘刀開關(guān)，要借用絕緣工具拔下插頭或拉開閘刀開關(guān)(5)有金屬外殼的家用電器一定要采用帶保護接地的三孔插座應(yīng)在安裝線路的同時敷設(shè)好接地線3隨著工業(yè)的發(fā)展和家用電器的普及，電能危機已迫在眉捷因此一定要注意節(jié)約用電4電功的國際單位是焦耳(J)，焦耳這個單位太小，通常用較大的單位千瓦時(kWh)，1 kWh3.6106 J千瓦時俗稱度1當出現(xiàn)短路故障時，漏電保護器會自動切斷電路()2經(jīng)過低壓配電變壓器輸出的電壓為380 V/220 V，對人是比較安全的()3瓦特和焦耳都是電功的單位()日常生活中常有人說：這只電燈真亮，是多少“度”的？以上說法對嗎？如不對，應(yīng)怎樣說？【提示】不對，應(yīng)該是多少瓦的1家庭安全用電必須注意以下幾點(1)高度重視，謹防觸電：接觸、搬運電器時頭腦中要時刻想著避免觸電，不能大意，要定期檢查用電器的插頭，大功率用電器的插頭極易因過熱而損壞，更要注意(2)避免短路：短路時電路中的電流非常大，輕則電源、電線燒毀，重則發(fā)生火災(zāi)，釀成大禍從插座拔出插頭時要手握插頭，切勿用力拉扯電線，以免電線絕緣皮破損或插座接頭脫落，形成短路(3)電器金屬外殼應(yīng)該接地線容易潮濕的電器如洗衣機等更要接地(4)不要在同一插座上同時使用幾個大功率的用電器，以免流過插座的電流太大，容易引起火災(zāi)，(5)不要讓紙張等易燃物過分靠近電燈、電飯鍋、電爐等2節(jié)約用電(1)養(yǎng)成良好的用電習(xí)慣，記住隨手關(guān)閉不使用的用電器(2)節(jié)約用電，堅持可持續(xù)發(fā)展7現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，安全用電是一個十分突出的問題下表提供了一組人的部分人體電阻平均值數(shù)據(jù)：測量項目完全干燥時出汗或潮濕時電阻電流(加220 V)電阻電流(加220 V)手與手之間200 k1.1103 A5 k手與腳之間300 k7.3104 A8 k手與塑料鞋底之間800 k2.8104 A10 k(1)從表中可看出干燥時電阻大約是潮濕時電阻的_倍(2)在空格中填入對人體加220 V電壓后的電流值(3)若對人的安全電流是20 mA以下，上述哪幾項是十分危險的(4)電路上有規(guī)格為10 A的熔絲(俗稱保險絲)，如圖523所示，用電器R的功率是1 500 W，這時通過熔絲的實際電流是多少？人體出汗或潮濕時，手腳觸電，為什么熔絲不會斷？ 【導(dǎo)學(xué)號：18152107】圖523【解析】(1)n1200 k/5 k40，n2300 k/8 k38，n3800 k/10 k80.所以干燥時電阻大約是潮濕時電阻的3880倍(2)潮濕時電流分別為：I1220 V/5 k44 mA，I2220 V/8 k27.5 mA，I3220 V/10 k22 mA.(3)由上述計算知，潮濕時導(dǎo)電電流都大于20 mA，所以上述各種情況均有危險(4)通過用電器R的電流IRPR/U1 500 W/220 V6.8 A，人的手腳觸電時通過人體的電流I227.5 mA0.027 5 A，通過熔絲的總電流為IIRI26.827 5 A<10 A，故熔絲不會熔斷【答案】(1)3880 (2)44 mA27.5 mA22 mA(3)潮濕時各種情況均有危險 (4)見解析8從安全用電的角度出發(fā)，下列做法存在安全隱患的有()A用電器金屬外殼應(yīng)該接地線B不要在同一插座上同時使用幾個大功率用電器C要定期檢查用電器插頭，特別是大功率用電器插頭D洗衣機、洗碗機等易潮濕用電器不用接地線【解析】有電動機的家用電器、在潮濕環(huán)境中使用的電器、具有金屬外殼的電器和其他規(guī)定使用接地的家用電器必須做好接地保護，否則外殼容易帶電多個電器接在同一插座上，當同時開啟這些電器時，會造成瞬間電流很大，電壓下降，影響電器正常工作，甚至因插座連接線超負荷而發(fā)熱引起火災(zāi)用電器插頭如果破損，人體接觸到破損部位容易造成觸電事故，破損處容易造成短路事故【答案】D9很多家用電器都有待機功能，比如，電視可以用遙控器關(guān)機而不必斷開電源這一功能雖給人們帶來了方便，但電器在待機狀態(tài)下仍有能耗下表是小明家兩臺電器的數(shù)據(jù)統(tǒng)計這兩臺電器每天待機共耗電_度若能及時斷開電源，他家每月可以節(jié)約電費_元(電價為0.5元/度，每月按30天計算)家用電器待機功率P/kW每天平均待機時間t/h彩色電視0.00820VCD0.01222 【導(dǎo)學(xué)號：18152108】【解析】彩電每天待機耗電：W10.00820度0.16度，VCD每天待機耗電：W20.01222度0.264度，總共每天耗電0.424度若能及時斷開電源，每月可節(jié)約電費：0424300.5元6.36元【答案】0.4246.36