中職物理課件：506第六節(jié) 交流電及安全用電

第六節(jié)交流電及安全用電主講人：張明明山東省滕州市中等職業(yè)教育中心學(xué)校如何挑選優(yōu)質(zhì)的接線板呢？主要內(nèi)容交流電的變化規(guī)律周期和頻率12人體觸電的類型3用電安全措施401PART01交流電的變化規(guī)律一、交流電的變化規(guī)律交流電相比直流電有許多優(yōu)點(diǎn)。交流電可以利用變壓器升高或者降低電壓，可以驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。因此在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中普遍使用交流電。大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流，稱為交流電，簡稱交流。我們已經(jīng)知道，交流電是由于發(fā)電機(jī)的線圈與磁極的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的，因此其變化規(guī)律必然與轉(zhuǎn)速和時(shí)間有關(guān)。

設(shè)線圈產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢為

Em，線圈平面從右圖所示的

OO’位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是

ω，經(jīng)過時(shí)間

t，線圈轉(zhuǎn)過的角度是

ωt。一、交流電的變化規(guī)律一、交流電的變化規(guī)律式中的

e隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，不同的時(shí)刻有不同的數(shù)值，稱為電動(dòng)勢的瞬時(shí)值。

一、交流電的變化規(guī)律右圖是正弦交流電的電動(dòng)勢

e、電流

I和電壓

u隨時(shí)間變化的圖像。

02PART02周期和頻率

交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，稱為交流電的頻率，通常用

f表示，單位是Hz（赫）。發(fā)電機(jī)中的線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電動(dòng)勢、電流都按正弦規(guī)律變化一次。我們把交流電完成一次周期性變化所需的時(shí)間，稱為交流電的周期，通常用

T表示，單位是s（秒）。二、周期和頻率

【觀察與體驗(yàn)】

用示波器觀察正弦交流電波形二、周期和頻率首先將J2459型學(xué)生示波器（右圖）的電源開關(guān)打開，預(yù)熱1分鐘左右。然后通過調(diào)節(jié)輝度、聚焦和輔助聚焦旋鈕，使亮斑的亮度、大小適當(dāng)；調(diào)節(jié)“水平位移（X移位）”和“豎直位移（Y移位）”旋鈕，使亮斑位于光屏的中間。

【觀察與體驗(yàn)】用示波器觀察正弦交流電波形二、周期和頻率把示波器的“掃描范圍”旋鈕置于“10～100Hz”擋，調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)”旋鈕，使亮斑變?yōu)橐粭l穩(wěn)定的亮線；調(diào)節(jié)“X增益”旋鈕，使亮線的水平寬度適當(dāng)；調(diào)節(jié)把“衰減”調(diào)節(jié)旋鈕置于“

”擋，即由機(jī)內(nèi)提供豎直方向按正弦規(guī)律變化的交流電壓信號(hào)；

【觀察與體驗(yàn)】

用示波器觀察正弦交流電波形二、周期和頻率調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)”旋鈕，使屏上出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的一個(gè)波長的正弦波形曲線，如右圖所示。此時(shí)示波器的掃描頻率正好與信號(hào)頻率相等，為50Hz。

【觀察與體驗(yàn)】

用示波器觀察正弦交流電波形二、周期和頻率再次調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)”旋鈕，改變示波器的掃描頻率，使光屏上出現(xiàn)穩(wěn)定且完整的兩個(gè)波長的正弦波形曲線，如右圖所示。與同學(xué)討論，此時(shí)示波器的掃描頻率是多少？

通常用

I和

U分別表示交流電流和交流電壓的有效值。讓交流電和直流電通過相同阻值的電阻，如果它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流電的數(shù)值稱為這一交流電的有效值。如何描述交流電的大小呢？二、周期和頻率

通常說家庭電路的電壓是220V，指的便是有效值。

實(shí)驗(yàn)表明，正弦交流電的有效值與最大值之間有如下的關(guān)系：二、周期和頻率

【應(yīng)用與拓展】

三相交流電二、周期和頻率三相交流電是由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。三相交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由三個(gè)線圈AX、BY、CZ組成，始端是A、B、C，末端是X、Y、Z，每兩個(gè)線圈之間的夾角為120°，如右圖所示。二、周期和頻率當(dāng)轉(zhuǎn)子以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢圖像如右圖所示。這三個(gè)電動(dòng)勢的最大值和頻率都相同，但相位不同，相差120°。二、周期和頻率三相發(fā)電機(jī)的每一個(gè)線圈都是獨(dú)立的電源，均可單獨(dú)給負(fù)載供電，但這樣供電需要6根導(dǎo)線，如下圖所示。二、周期和頻率在實(shí)際應(yīng)用中，三相發(fā)電機(jī)和負(fù)載可按照下圖所示的方式進(jìn)行連接，這樣可以節(jié)省兩根導(dǎo)線。二、周期和頻率在低壓配電中常采用由三根相線和一根中性線所組成的輸電方式，稱為三相四線制，如右圖所示。二、周期和頻率在高壓輸電工程中常采用只由三根相線組成的輸電方式，稱為三相三線制，如右圖所示。二、周期和頻率居民生活電路通常采用三相四線制，用電器連在相線和零線之間，如下圖所示。二、周期和頻率每相線圈始端與末端之間的電壓（即相線和中性線之間的電壓）稱為相電壓，其有效值通常為220V；任意兩相線圈始端之間的電壓（即相線和相線之間的電壓）稱為線電壓，其有效值通常為380V，如右圖所示。二、周期和頻率目前，經(jīng)過幾十年的探索，我國的特高壓輸電技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)跑世界，攻克了空氣間隙與外絕緣配置等多項(xiàng)難題，研制出了世界上最高電壓等級(jí)、最大容量換流變壓器（右圖），建立了完整的特高壓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，并沿著“一帶一路”走出國門，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)和裝備雙輸出，成為“中國創(chuàng)造”的金色名片。03PART03人體觸電的類型人體直接碰觸到帶電設(shè)備中的相線，相線、人體與大地組成回路，電流通過人體，這種觸電現(xiàn)象稱為單相觸電，如右圖所示。

1．單相觸電觸電是危及人生命最嚴(yán)重的用電事故，而且在住宅中發(fā)生此類事故的概率較大。人體觸電主要有以下三種類型：三、人體觸電的類型人體不同部位同時(shí)接觸帶電設(shè)備或線路中的兩根相線，相線、人體及另一根相線構(gòu)成回路，這種觸電方式稱為兩相觸電，如右圖所示。

2．兩相觸電三、人體觸電的類型相線發(fā)生斷線落地或電氣設(shè)備由于絕緣損壞發(fā)生接地故障，接地電流以落地點(diǎn)為中心向大地流散。若人在落地點(diǎn)周圍行走，其兩腳之間的電壓，就是跨步電壓。由跨步電壓引起的人體觸電，稱為跨步電壓觸電，如右圖所示。

3．跨步電壓觸電三、人體觸電的類型04PART04用電安全措施近些年來，一些大功率電器，如空調(diào)器、微波爐、電熱水器、電磁爐、電飯鍋、電熱水壺、電烤箱、電吹風(fēng)機(jī)等進(jìn)入家庭，使住宅配電線路負(fù)荷不斷增長，電流不斷增大，存在著嚴(yán)重的用電安全隱患。電子產(chǎn)品、電動(dòng)車電池、電熱器等長時(shí)間通電，且無人照看，都可能引發(fā)火災(zāi)。隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，家用電器和電子產(chǎn)品日益增多，在帶給人們極大方便和享受的同時(shí)，也給人們帶來了巨大的安全隱患。四、用電安全措施

1．家庭電路安裝時(shí)一定要在電源線進(jìn)戶處安裝漏電保護(hù)器，安裝適當(dāng)?shù)娜蹟嗥骱妥詣?dòng)空氣開關(guān)（右圖），確保安裝好接地線（三眼插座的第三根線）。要實(shí)現(xiàn)安全用電，就要在實(shí)際工作和生活中，養(yǎng)成安全用電行為習(xí)慣：四、用電安全措施

3．不能私拉亂接電線和擅用大功率電器，不要私自拆裝電線和舊電器，不要在充電時(shí)繼續(xù)使用電子產(chǎn)品，也不要長時(shí)間將其放在高溫環(huán)境或易燃物附近充電，以免造成短路或發(fā)生觸電事故。

2．安裝電器時(shí)，要根據(jù)安裝說明正確安裝，不可馬虎。帶電部分必須有防護(hù)罩或放到不易接觸到的地方，以防觸電。帶金屬外殼的電器必須采用保護(hù)接地措施。電冰箱、洗衣機(jī)、電熱水器等電器的電源插頭必須使用接地連接良好的三眼插座。四、用電安全措施

5．使用電熨斗、電吹風(fēng)機(jī)等電器時(shí)，可站在干燥的木質(zhì)支架或木板上，使人與大地間有良好的絕緣，避免發(fā)生觸電事故。不能用濕手接觸或濕布擦拭正在使用的電器，更不能用水沖洗。

4．使用完的電器應(yīng)及時(shí)拔掉電源插頭，以避免線路超載、浪費(fèi)電能及電器老化；使用家電超過安全使用期就要更換，避免產(chǎn)生失火、漏電等安全隱患。四、用電安全措施

7．當(dāng)發(fā)現(xiàn)電線斷落在地上時(shí)，不能走近，以免跨步電壓傷人。應(yīng)派人看守，并馬上通知有關(guān)人員處理。

6．不要長時(shí)間在架空線路下和戶外變電所附近玩耍，不得攀爬電線桿和變壓器桿塔等電氣設(shè)施。四、用電安全措施

8．當(dāng)由于電氣故障或漏電而引起電器火災(zāi)時(shí)，應(yīng)先切斷電源，再迅速用砂子覆蓋，或用四氯化碳滅火器或二氧化碳滅火器滅火，絕不能用水或一般酸堿泡沫滅火器滅火，否則有觸電危險(xiǎn)。①迅速關(guān)閉開關(guān)，切斷電源；

9．遇到別人發(fā)生觸電事故，不要驚慌失措，要迅速采取正確的措施，積極施救。四、用電安全措施②用絕緣物品挑開或切斷觸電者身上的電線等帶電物品；③使觸電者保持呼吸道暢通；④立即呼叫120急救服務(wù)；⑥對(duì)電灼傷的傷口或創(chuàng)面不要用油膏或不干凈的敷料包敷，而用干凈的敷料包扎，或送醫(yī)院后待醫(yī)生處理。⑤如果發(fā)現(xiàn)觸電者呼吸、心跳停止，需立即進(jìn)行心肺復(fù)蘇；四、用電安全措施

第一，觀察電源線。優(yōu)質(zhì)電源線軟硬適中，有韌性，連接可靠，內(nèi)部為優(yōu)質(zhì)銅芯材質(zhì)。

家庭選購接線板時(shí)可從以下幾方面進(jìn)行挑選：四、用電安全措施

第二，觀察插頭。優(yōu)質(zhì)插頭為三腳插頭，插銷硬度較高，厚度較厚，長期使用不變形。

第三，測試開關(guān)。優(yōu)質(zhì)接線板開關(guān)按壓順暢，材質(zhì)好，使用壽命高。

第五，觀察外殼與面板。優(yōu)質(zhì)接線板外殼表面光澤度高，無毛邊，部件配合緊密，采用阻燃材質(zhì)，高溫不燃燒。

第四，觀察內(nèi)部銅件。從插孔中觀察內(nèi)部銅件，優(yōu)質(zhì)接線板的內(nèi)部銅件厚實(shí)，導(dǎo)電性能好，發(fā)熱少，不松動(dòng)。四、用電安全措施四、用電安全措施

【技術(shù)·中國】

全球最大的全自動(dòng)化碼頭2017年12月10日，上海洋山港四期自動(dòng)化碼頭首批10臺(tái)橋吊，40臺(tái)軌道吊，50臺(tái)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車投入開港試生產(chǎn)。它是全球綜合自動(dòng)化程度最高的碼頭，2350m長的岸線上，港