4.4科學(xué)用電課件高二上學(xué)期物理

第4節(jié)科學(xué)用電問(wèn)題引入電給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利，但如果使用不當(dāng)，可能會(huì)造成火災(zāi)（圖4-20）、觸電傷亡等事故。另外，在使用電能時(shí)必須要提高效率，以減少資源的浪費(fèi)。如何避免用電事故的發(fā)生和資源浪費(fèi)？本節(jié)將學(xué)習(xí)科學(xué)用電的有關(guān)知識(shí)。講授新課1.家庭用電家庭電路一般由兩根進(jìn)戶線、電能表、保險(xiǎn)設(shè)備、用電器、插座、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等組成。

進(jìn)戶線分為火線和零線，火線和零線之間有

220V電壓，它們構(gòu)成家庭電路的電源。電能表用來(lái)測(cè)量用戶在一定時(shí)間內(nèi)消耗的電能，保險(xiǎn)設(shè)備用來(lái)保護(hù)電路?，F(xiàn)在家庭電路一般會(huì)串聯(lián)空氣斷路器（圖4-21），又名空氣開(kāi)關(guān)，只要電路中電流超過(guò)額定電流，它就會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。講授新課空氣開(kāi)關(guān)除能完成接觸和分?jǐn)嚯娐吠?，還能對(duì)電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過(guò)載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)。目前，有些地方還在使用閘刀開(kāi)關(guān)和其他保險(xiǎn)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭電路的控制和保護(hù)。熔斷器（圖4-22）就是一種常見(jiàn)的保險(xiǎn)設(shè)備。熔斷器內(nèi)裝有熔絲（俗稱保險(xiǎn)絲），每種熔絲都有額定電流，當(dāng)電路中的電流超過(guò)一定值（通常為額定電流值的1.5～2倍）時(shí)，電流的熱效應(yīng)就會(huì)使熔絲熔斷，從而起到切斷電流、保護(hù)電路及用電器的作用.講授新課在家庭電路中還應(yīng)安裝觸電保護(hù)器（圖4-23）。觸電保護(hù)器中的電子線路能檢測(cè)到由于觸電或漏電所形成的其他電流通路引起火線與零線電流的微小差異，從而自動(dòng)切斷電路，防止傷亡事故發(fā)生。斷路、短路是家庭用電的常見(jiàn)故障。

斷路是由于導(dǎo)線沒(méi)有連接好、用電器燒壞或未安裝好等，使整個(gè)電路在某處斷開(kāi)的狀態(tài)。發(fā)生斷路時(shí)用電器不工作，這種故障可用測(cè)電筆進(jìn)行檢測(cè)。講授新課短路是火線和零線直接接觸形成的。發(fā)生短路的原因可能是線路絕緣不良，也可能是操作不當(dāng)。家庭電路中的電壓為220V導(dǎo)線的電阻一般只有幾歐，根據(jù)歐姆定律，短路時(shí)電路中的電流有幾十安，遠(yuǎn)超過(guò)家庭電路的額定電流，所以發(fā)生短路時(shí)空氣斷路器會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，空氣斷路器控制的用電器都不能工作。空氣斷路器自動(dòng)斷開(kāi)時(shí)，未查明原因，不能合上。講授新課2.安全用電火災(zāi)和觸電是用電中較容易發(fā)生的安全事故。

用電時(shí)發(fā)生的火災(zāi)主要是由短路和過(guò)載造成的。短路或過(guò)載導(dǎo)致電路中電流過(guò)大，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，此時(shí)線路會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量能使絕緣層燃燒，甚至使金屬熔化，引起鄰近的易燃物質(zhì)燃燒，從而造成火災(zāi)。短路點(diǎn)還可能直接產(chǎn)生電火花和電弧，引起燃燒。講授新課

講授新課為了避免用電事故的發(fā)生，了解一些安全用電的常識(shí)是非常重要的。例如，家庭電路的安裝應(yīng)當(dāng)符合安全用電的要求，避免一個(gè)插座同時(shí)插接多件較大功率的電器（圖4-24）；不使用陳舊破損的開(kāi)關(guān)及電線等；有金屬外殼的電器應(yīng)按規(guī)定接地；要保護(hù)好電器的絕緣體，防止火線裸露，避免電器沾水或受潮；在開(kāi)關(guān)、熔絲盒和電線附近，不要放置油類、棉花、木屑等易燃物品，以防發(fā)生火災(zāi)；一旦聞到有橡皮、塑料燒焦的氣味，應(yīng)立即拉閘停電，查明原因并妥善處理后才能合閘。萬(wàn)一發(fā)生火災(zāi)，要迅速拉閘斷電，不要帶電潑水救火，避免人體接觸家庭電路中的火線；不要靠近高壓帶電體。若發(fā)現(xiàn)有人觸電，不能直接接觸觸電的人，應(yīng)當(dāng)迅速切斷電源，或者用干燥的木棍、竹竿等將電線挑開(kāi)，使其脫離電源，并及時(shí)施救。講授新課3.節(jié)約用電全球電能的最主要來(lái)源是火力發(fā)電，在看似源源不斷的電能背后，消耗的是大量無(wú)法再生的化石能源。化石能源燃燒，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、電能時(shí)，還會(huì)排放若干大氣污染

物。節(jié)約用電，不僅可以減少能源消耗，緩解能源緊張問(wèn)題，還可以減少環(huán)境污染。講授新課節(jié)約用電不能僅僅是一句口號(hào)，應(yīng)該從生活中的一點(diǎn)一滴做起，從小事做起。由表4-1的相關(guān)數(shù)據(jù)可知，1kW·h電能的作用不容小覷。講授新課

物理聊吧列出你家中所有用電器的清單（包括照明燈具），查明各種用電器的額定功率，記錄每件用電器平均每周的用電時(shí)間，計(jì)算出每件用電器每周的用電量、所有用電器每周的用電總量，以及每周應(yīng)付的電費(fèi)。同時(shí)，從電能表中讀出本周開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的示數(shù)，比較實(shí)際用電量與你所計(jì)算出的用電量之間的差別。如果相差較大，試分析原因。

把你觀察、記錄和計(jì)算的結(jié)果與其他同學(xué)交流，并討論節(jié)約用電的具體措施?？茖W(xué)書(shū)屋

小節(jié)練習(xí)某同學(xué)學(xué)習(xí)了家庭電路的知識(shí)后，在生活中更加注意觀察家用電器。（1）如圖（a）所示，他發(fā)現(xiàn)自己家洗衣機(jī)用的是三腳插頭，其銘牌上標(biāo)有“10A250V”字樣，其中的“10A”表示什么意思（2）他仔細(xì)觀察三只插腳，如圖（b）所示，又有新的發(fā)現(xiàn)：標(biāo)有“E”字的插腳比其他兩腳稍長(zhǎng)一些。他又查看了其他家用電器的三腳插頭，也是這種情況。這樣設(shè)計(jì)有什么好處？小節(jié)練習(xí)2.炎炎夏日，居民家里的空調(diào)、電風(fēng)扇等持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，大量用電器同時(shí)使用，往往會(huì)引起空氣斷路器“跳閘”。請(qǐng)你解釋原因并說(shuō)出一條安全用電的注意事項(xiàng)。

3.家庭用電中主要可采取哪些措施達(dá)到節(jié)約用電的目的？上網(wǎng)查查，再與同學(xué)交流。小節(jié)練習(xí)4.家庭電路的引線均有一定的電阻（幾歐），因此當(dāng)家中大功率用電器如空調(diào)、電爐工作時(shí)，原來(lái)開(kāi)著的電燈會(huì)變暗。下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試，估算出家庭電路引線部分的電阻。如圖所示，用r表示家庭電路引線部分的總電阻，L

是一只額定功率為P?的普通家用燈泡，V

為電壓表，M

是一臺(tái)額定功率為P