2019_2020学年高中物理第5章第2节家庭用电教案（含解析）鲁科版.docx

第2节家庭用电学 习 目 标知 识 脉 络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(重点)2了解家庭电路的组成知道熔丝和低压断路器在电路中的作用，能根据家庭的实际用电功率选择熔丝或低压断路器(重点)3了解家庭用电中常见的一些故障及其原因，有排除简单故障的意识，能自己动手排除一些简单的故障(难点)4了解安全用电知识，具有安全用电的意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.一、串联电路和并联电路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)三个基本特点串联电路中各处的电流相等串联电路两端的总电压等于各部分电路的电压之和UU1U2U3.串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和RR1R2R3.3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，能用开关接通或切断整个电路和部分电路(2)三个基本特点各支路两端的电压相等干路中的电流等于各支路中的电流之和II1I2I3.并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和.二、家庭电路与用电故障1家庭电路的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4家庭用电故障(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三、家庭安全用电及节约用电1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积大于50_mAs时，就会造成较严重的伤害，甚至死亡，我国规定30_mAs为极限值(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以上的交流电就可危及生命，只有小于36_V的交流电才对人体比较安全2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3随着工业的发展和家用电器的普及，电能危机已迫在眉捷因此一定要注意节约用电4电功的国际单位是焦耳(J)，焦耳这个单位太小，通常用较大的单位千瓦时(kWh)，1 kWh3.6106 J.千瓦时俗称度1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()(4)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()(5)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()(6)当出现短路故障时，漏电保护器会自动切断电路()(7)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()(8)瓦特和焦耳都是电功的单位()2合作探究(1)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？【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(2)日常生活中常有人说：这只电灯真亮，是多少“度”的？以上说法对吗？如不对，应怎样说？【提示】不对，应该是多少瓦的.串联电路和并联电路1串联电路(1)电压分配关系：各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，即I.(2)功率分配关系：各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比，即I2.(3)总功率等于各用电器消耗的功率之和，即PP1P2.2并联电路(1)并联电路的电流分配关系是I1R1I2R2InRnU.(2)并联电路的功率分配关系是P1R1P2R2PnRnU2.(3)总功率等于各用电器消耗的功率之和，即PP1P2.【例1】电阻R1的阻值为6 ，与电阻R2并联后接入电路中，通过它们的电流之比I1I223，则R2的阻值和总电阻的阻值分别是()A4 2.4 B4 3.6 C9 36 D9 4.5 A并联电路中通过各支路电阻的电流与它的阻值成反比，R1R2I2I1，所以R24 .R1与R2并联的总电阻R 2.4 .故A正确1如图所示的电路中(电表均为理想表)，开关S闭合后，电压表V1、V2的示数分别为2.6 V、6 V，则灯L1的电压为()A3.4 VB2.6 VC0.8 VD8.6 VA由图可知，两灯串联，电压表V2测电源电压，电压表V1测灯L2两端的电压，所以U6 V，U22.6 V，又因为UU1U2，所以U1UU26 V2.6 V3.4 V即L1两端的电压为3.4 V故选A.2由4个电阻连接成的混联电路如图所示R18 ，R24 ，R36 ，R43 .(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？解析(1)由图可知Rcd 2 故Rad8 4 2 14 .(2)由欧姆定律知I A3 A，此即为通过R1、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得I3R3I4R4即6I33I4而I3I43 A解得I31 A，I42 A.【答案】(1)14 (2)3 A3 A1 A2 A家庭电路与用电故障1家庭电路组成(1)一般组成框图(2)进户线火线：火线跟零线间的电压是220 V.零线：零线是与大地相连的，正常情况下零线跟大地之间的电压是0 V.地线：在家庭里直接与大地相通的导线，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.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【例2】小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用试电笔测试各处电路时，氖管都发光他对故障作了下列四种判断，其中正确的是()A灯泡全部都烧坏B进户零线断路C室内线路发生短路D进户火线断路思路点拨：家用电器都是并联连接，应用并联电路的特点分析B所有的灯都不亮，保险丝并未烧断，所以不是短路故障，应该是断路故障用试电笔测试各处电路时，氖管都发光，只有火线才能使氖管发光，因此故障应是零线断路本题答案为B.3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D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.4家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是()A使用的用电器总功率过大B拉线开关中两根导线的线头相碰了C保险丝的规格不符合规定的要求D插座中的两根导线的线头相碰了B选项A过载可以引起保险丝熔断；选项D插座中两根导线的线头相碰，发生短路，也会使保险丝熔断；选项C也可；选项B中拉线开关线头相碰火线接通，不会使保险丝熔断家庭安全用电及节约用电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(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5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部分人的人体电阻平均值数据：测量项目完全干燥时出汗或潮湿时电阻电流(加220 V)电阻电流(加220 V)手与手之间200 k1.1103 A5 k手与脚之间300 k7.3104 A8 k手与塑料鞋底之间800 k2.8104 A10 k(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？解析(1)n1 k40，n2 k38，n3 k80.所以干燥时电阻大约是潮湿时电阻的3880倍(2)潮湿时电流分别为：I144 mA，I227.5 mA，I322 mA.(3)由上述计算知，潮湿时导电电流都大于20 mA，所以上述各种情况均有危险(4)通过用电器R的电流IR6.8 A，人的手脚触电时通过人体的电流I227.5 mA0.027 5 A，通过熔丝的总电流为IIRI26.827 5 A10 A，故熔丝不会熔断答案(1)3880(2)44 mA27.5 mA22 mA(3)潮湿时各种情况均有危险(4)见解析6很多家用电器都有待机功能，比如，电视可以用遥控器关机而不必断开电源这一功能虽给人们带来了方便，但电器在待机状态下仍有能耗下表是小明家两台电器的数据统计这两台电器每天待机共耗电_度若能及时断开电源，他家每月可以节约电费_元(电价为0.5元/度，每月按30天计算)家用电器待机功率P/kW每天平均待机时间t/h彩色电视0.00820VCD0.01222解析彩电每天待机耗电：W10.00820度0.16度，VCD每天待机耗电：W20.01222度0.264度，总共每天耗电0.424度若能及时断开电源，每月可节约电费：0424300.5元6.36元答案0.4246.361(多选)在图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是()AI1BI1CI1DI1ABC串联电路中的电流I，通过R1的电流I1，通过R2的电流I2，又因串联电路各处电流相等，所以II1I2，故A、B、C均正确2小明家的保险丝突然熔断，不可能的原因是()A家用电器的总功率过大B导线绝缘皮损坏，火线、零线直接接触，造成短路C火线断路D灯座里的电线发生短路C保险丝熔断，说明干路中电流过大，A、B、D三项均有可能，C项火线断路电流变为零，不可能3从安全用电的角度出发，下列做法存在安全隐患的有()A用电器金属外壳应该接地线B不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器C要定期检查用电器插头，特别是大功率用电器插头D洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线D有电动机的家用电器、在