(教师用书)高中物理 第5章 第2节 家庭用电同步课件 鲁科版选修11

(1) 从 表 中 可 看 出 干 燥 时 电 阻 大 约 是 潮 湿 时 电 阻 的 ________倍． (2)在空格中填入对人体加 220 V 电压后的电流值． (3)若对人的安全电流是 20 mA 以下， 上述哪几项是十分 危险的．
(4)电路上有规格为 10 A 的熔丝(俗称保险丝)， 如图 5－2 －3 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？
(1)电压分配关系：各电阻两端的电压跟它们的阻值成正 U1 U2 Un 比，即 ＝ ＝…＝ ＝I. R1 R2 Rn (2)功率分配关系：各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正 P1 P2 Pn 2 比，即 ＝ ＝…＝ ＝I . R1 R2 Rn (3)总功率等于各用电器消耗的功率之和，即 P＝P1＋P2 ＋… .
【解析】
用钢丝或尽量粗的保险丝代换时对电路不会
起到保护作用；用小于正常工作电流的保险丝又使电路不能 正常工作，故应选等于或稍大于电路中最大正常工作电流的 保险丝，故选 D.
【答案】 D
家庭用电
【问题导思】 1．安全用电应注意哪些问题？ 2．怎样节约用电？
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，形成短路．
1.基本知识 (1)故障分类 按故障性质可分为 线路故障 和 用电器故障 两大类．按 故障原因可分为 短路 、 断路 、漏电等．
(2)故障特点 ①短路故障：如果用电器一接上去熔丝就熔断，通常 是 短路 ，当然也不排除负载过大的因素． ②断路故障：如果熔丝、用电器都没有问题，而用电器 不工作，则有可能是线路断路． ③漏电故障：发现用电量比平时 增加 ，建筑物 带电 、 电线 发热 等现象，可能是某处电路漏电．
过大，否则容易导致危险．使用电热器
具时要注意防止发生火灾．冬天使用电暖器时，人一离开就 要
停止 使用．
④遇到电气设备冒火，若一时无法判明原因，不 得 用手 拔插头，拉闸刀开关，要借用绝缘工具拔下插头或 拉开闸刀开关． ⑤有 金属外壳 的家用电器一定要采用带保护接地的
三孔插座．应在安装线路的同时敷设好接地线．
2．思考判断 (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 380 V/220 V， 对人 是比较安全的．(×)
3．探究交流 我们生活中常见这样的现象：路旁的灯一个坏了，而其 他的灯还亮，而家中的一串小彩灯一个坏了，整串都不亮了， 这是为什么呢？
．I
c． 并联电 路总电阻的 倒数等于 各支路电 阻的倒 数 1 1 1 1 ＋ ＋ ＋… 和 R 之 . ＝ 1 R2 R3 R
2．思考判断 (1)并联电路中，当其中一个支路电阻增大时，电路总电 阻减小．(× ) (2)并联电路的总电阻等于各支路电阻的倒数之和． (× ) (3)并联电路中，并联电阻的个数越多总电阻越小． (√ )
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
直径 d/mm
2
2.6
3.3
4.8
7
如图 5－2－1 所示，4 只电阻串联于某电路中， 已测出 UAC＝9 V， UBD＝6 V，R2＝R4，则 UAE 为( )
图 5－2－1 A．3 V C．15 V B．7.5 V D．无法确定
【审题指导】 依据串联电路的特点分析求解．
【解析】 四个电阻串联，通过每个电阻的电流都相等， 总电压等于各部分的电压之和， 根据电压关系可知 UAE＝ UAB＋ UBC＋ UCD＋ UDE 由于 R2＝ R4，所以有 UBC＝ UDE 根据题意有， UAC＋ UBD＝ 15 V＝ I(R1＋ R2＋ R2＋R3)， 所以得 UAC＋ UBD＝ UAE＝ 15 V.
的交流电才对人体比较安全．
(4)安全用电常识 ①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． ②使用家用电器时一定要仔细阅读
说明书
，特别是
用电注意事项．移动家用电器时要断开电源．拔取电源线时， 应当手持插头，切勿直接牵拉电源线，以免损坏电源线，或 者造成接头脱落．
③不能 负载
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．
(3)低压断路器的作用 低压断路器既具有一般 开关 的功能，又具有过载、短 路自动保护功能，反应速度比熔丝快．
2．思考判断 (1)选择熔丝时，应该使它的额定电流等于或稍小于电路 的最大正常工作电流． (× ) (2)在选择电线时，应该使电线的安全电流稍大于最大正 常工作电流．(√)
家庭用电故障及安全用电
【答案】 2.34 mm
P 3 800 P ＝ 3 800 W ， U ＝ 220 V ， I ＝ ＝ U 220
2．家庭电路中的保险丝烧断了，下列做法中正确的是 ( A．用钢丝代换 B．为了保险，选择尽量粗的保险丝代换 C．选择额定电流稍小于电路中最大正常工作电流的保 险丝替换 D．选择额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电 流的保险丝替换 )
【答案】 C
1．由 4 个电阻连接成的混联电路如图 5－2－ 2 所示．R1 ＝ 8 Ω， R2＝ 4 Ω，R3＝6 Ω， R4＝ 3 Ω.
图 5－ 2－2 (1)求 a、 d 之间的总电阻． (2)如果把 42 V 的电压加到 a、d 两端，通过每个电阻的 电流是多少？
6×3 【解析】 (1)由图可知 Rcd＝ Ω＝2 Ω 6＋3 故 Rad＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝ 14 Ω. U 42 (2)由欧姆定律知 I＝ ＝ A＝3 A，此即为通过 R1、 Rad 14 R2 的电流．设通过 R3、R4 的电流分别为 I3、I4. 则由并联电路电压相等， I3R3＝I4R4 即 6I3＝3I4 而 I3＋I4＝3 A．解得 I3＝1 A，I4＝ 2 A.
b．串联电路两端的总电压等于各部分电路的电压
(3)并联电路 ①并联电路：把用电器 (或元件 ) 并列 地连接起来，电 流有 多条通路 ， 能用开关接通或切断 整个 电路和 部分电路． ②三个基本特点 a．各支路两端的电压 相等 ． b ．干路中的电流等于各支路中的电流之 ＝
I1＋I2＋I3＋… 和
2．并联电路 (1)并联电路的电流分配关系是： I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U. (2)并联电路的功率分配关系是： P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2. (3)总功率等于各用电器消耗的功率之和，即 P＝P1＋P2 ＋….
1．串联电路各电阻分得的电压与阻值成正比，并联电路 各电阻分得的电流与阻值成反比． 2． 判断几个用电器是串联还是并联的方法可使任意一用 电器停止工作，观察其他用电器是否仍正常工作，如其他用 电器不工作则该用电器与其他用电器是串联的，如其他用电 器仍正常工作则该用电器与其他用电器是并联的．
11
15
18
22
0.50 0.91 0.61 0.71 1.22 1.63 2.03 2.34 2.65 8 5
P 【审题指导】 根据额定功率和额定电压，利用 I＝ 可 U 求得电路中允许的最大电流．
【解析】 A≈ 17.27 A， 查表可得，应选用直径为 2.34 mm、额定电流为 18 A 的 熔丝．
【提示】
所有的路灯是并联关系，一个灯坏了，只是
一个支路断路，而其他支路仍是通路，其他灯还亮，而小彩 灯是串联关系，一个灯坏，整个电路成了断路，所有灯都不 会亮.
串、并联电路电压、电流和功率的分配
【问题导思】 1 ．串联电路的总功率和各用电器消耗的功率是什么关 系？ 2 ．并联电路的总功率和各用电器消耗的功率是什么关 系？ 3 ．串、并联电路中功率的分配跟电阻有什么关系？ 1. 串联电路
3．探究交流 并联电路的总功率和各支路功率有何关系？
【提示】 并联电路的总功率等于各支路功率之和.
家庭电路
1.基本知识 (1)组成 家庭电路一般由进户线、 配电盘 、室内导线、 开关 、 插座、照明灯具和各种家用电器组成． (2)熔丝的作用 熔丝又称保险丝．当线路发生故障，电路中通过的电流 过大时，熔丝会迅速熔断，以保护整个线路．
(3)人体触电后的危险程度取决于 ①电流的大小和通电时间．当触电电流和触电时间的乘
50 mA· s 时，就会造成较严重的伤害，甚至死亡， s 为极限值． 我国规定 30 mA·
积大于
②电流通过的部位．电流通过 心脏 、 大脑 等重要器 官危险性更大． ③电压的高低．触及 65 V 命，只有小于 36 V 以上的交流电就可危及生
【答案】 (1)14 Ω (2)3 A 3A 1A 2A
家庭电路与故障处理
【问题导思】 1．家庭电路一般有哪几部分组成？ 2．常见故障有哪些？应怎样处理？
1．家庭电路组成 (1)一般组成框图
(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 V.
(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)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，容易引起火灾， (5)不要让纸张等易燃物过分靠近电灯、 电饭锅、 电炉等．
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．
串联电路和并联电路
1.基本知识 (1)电路的组成 一个完整的电路应由 电源 、 开关 和 用电器 (或元件 ) 组成．用电器不止一个，把多个用电器连接起来有两种基本 的方式： 串联 和 并联 ．
(2)串联电路 ①串联电路：在一个电路中把所有 用电器 (或元件 )一 个接一个地 依次串接 起来，电流只有 一个通路 ． ②三个基本特点 a．串联电路中各处的电流 相等 之 和 ． U＝ U1＋U2＋U3＋… c． 串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之 和 ． R ＝ R1＋R2＋R3＋… ．
第2节
课 标 解 读
家庭用电
重 点 难 点
1.知道电路有两种基本连接方式，即串联 和并联，了解串联电路和并联电路的特点， 会连接简单的电路． 1.串、并联电路的 2.了解家庭电路的组成．知道熔丝和低压 特点，家庭电路的 断路器在电路中的作用，能根据家庭的实 联接方式和常见故 际用电功率选择熔丝或低压断路器． 障，家庭用电注意 3.了解家庭用电中常见的一些故障及其原 事项．(重点) 因，有排除简单故障的意识，能自己动手 2.电路故障的检查 排除一些简单的故障． 和保险丝熔断的原 4.了解安全用电知识，具有安全用电的意 因．(难点) 识．知道家庭用电量的计算方法，能估算 家庭的用电量，具有节约用电的意识，培 养可持续发展意识.
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．下表提供了一组人的部分人体电阻平均 值数据：
完全干燥时 测量项目 手与手之 间 手与脚之 间 手与塑料 鞋底之间 电阻 200 kΩ 300 kΩ 800 kΩ 电流(加220 V) 1.1×10－3 A 7.3×10－4 A 2.8×10－4 A 出汗或潮湿时 电阻 5 kΩ 8 kΩ 10 kΩ 电流(加220 V)