【本讲教育信息】
一. 教学内容:
§9.3 安全用电与保护
§9.4 家庭生活自动化
章末复习
二. 重点、难点:
1、了解触电的原因、触电的形式
2、了解家庭安全用电的常识
[具体内容]
一、触电
(1)触电是由电流从人体中通过造成的。
(2)触电造成伤害的关键因素:一是电流的大小;二是通电时间的长短。
(3)常见的触电现象,单线触电,双线触电,高压电弧触电,跨步电压触电。如图
二、安全电压
(1)安全电压限值是50伏,安全电压额定值分为五个等级:42V、36V、24V、12V和6V。(2)家庭电路电压为220V,工农业生产的动力电路电压为380V。
三、用电保护
用电保护是指①用于安全保护的电器、如熔断器、漏电保护器等都是保护电器;②用电安全保护措施,如住宅中的保护接地措施,三孔插座中的保护线PE直接与大地连接。
四、安全用电注意事项
(1)家庭电路的安装要符合安全用电的要求:电灯开关要接在火线上;螺口灯泡的螺旋一定要接在零线上,火线进开关,后接灯头;有金属外壳的家用电器要用三孔插座和三脚插头等。
(2)不接触低压带电体,不靠近高压带电体。这里所说的低压包括不高于36V的安全电压,高压通常指1kV或1kV以上的电压。
(3)要特别警惕本来绝缘的物体导了电,本来不带电的物体带了电。
(4)家庭电路造成电流过大的原因:发生短路,用电器总功率过大。因此不要在电路上同时接入过多的大功率用电器。
五、触电事故急救
处理触电事故的原则:切断电源,注意自身安全。具体做法:一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,尽快使触电者脱离电源;二是尽力抢救;三是发生电火灾时,务必在切断电源后,才能泼水救火。在整个救护过程中,必须随时注意自身保护,防止自己也触电。
六、住宅楼道灯的自动控制
(1)住宅楼道灯的自动控制多用光和声音共同控制开关,并配有延时装置,这种开关的光控传感元件多用光敏电阻或光电二极管,它们是将光信号转化为电信号来控制开关的。声控传感元件多用于电话送话器,类似于驻极体将声信号转化为电信号控制开关。
(2)住宅楼道灯的自动控制还有触摸式的,用手摸按钮后触发电路,灯亮,3-5分钟后灯灭。
(3)住宅楼道灯的自动控制还有红外感应式的,它是靠人体发出的红外线控制开关,只要有人在一定范围内,即可触发开关,灯亮,人离开此范围30秒后灯灭。
七、家庭生活智能化
由于电子技术的发展,特别是微机网络的实现,家庭生活正在走向智能化,家庭智能化系统主要是一个中央微处理机(CPU),它接受来自各方面的信息,再按设定好的程序传递给其他电子器执行操作。
▲中考热点及命题趋势预测
1. 本章中考命题一般有两个考点
(1)考点1:家庭电路。本考点中考命题的热点是家庭电路的组成,保险丝的作用,电能表的作用,开关、插座、测电笔的使用,电路中电流过大的原因,常见电路故障的判断等。常以填空、选择、作图、实验和计算等题型出现;题目一般紧密联系生活实际,考查运用知识解决生活实际问题的能力。
(2)考点2:安全用电。本考点中考命题的重点是安全用电常识,常以选择、填空、作图等题型出现,围绕触电现象、安全电压、触电种类、安全用电原则等内容,考查分析和解决实际问题的能力。虽然这部分内容不多,但却是现代生活中人们必须懂得的一些生活常识,几乎每年都有试题,但分值不会太多。
2. 命题趋势预测
本章内容不多,顾名思义,“家庭电路”是电学知识在日常生活中的应用,是初中物理中与生活实际相联系最为密切的章节之一。在中考试题中虽然单纯本章知识考题占分不多,但由于本章的特点:以生活用电为背景,把所学电学知识应用于社会生活实际当中,而且经常把前面电学知识综合,因此考查综合运用知识解决实际问题的能力的新题型(探究、设计等)仍将是重点,应引起足够的重视。
【典型例题】
例1、在不断电进行家庭电路的检修中,如图所示五种情况(图中的凳子是绝缘的),其中会引起触电的是( )
分析:A图中人站在地面上手与零线相连,不会发生触电,因为零线与地面之间无电压、B图中人站在地面上手与火线相连构成回路会发生触电,因为火线与地面有220伏电压。C图中人站在绝缘凳子上,一手与火线相连,不会构成回路,不会发生触电事故。D图中人站在绝缘凳子上,一手与火线连通,一手与零线连通,构成回路,会发生触电事故。E图中人虽然站在绝缘凳子上,一只手与火线相连,但另一只手与站在地上的人连接构成回路,会发生触电事故。
正确答案:BDE
例2、在表演台上,有个人自称具有特异功能——“不怕电”。他把灯泡接到家庭电路的两根电线上,灯亮,取下灯泡后,用双手同时抓住这两根电线芯,并让别人用试电笔触其皮肤,氖管发光,众人皆瞠目结舌,这个人真的有特异功能吗? 对此,你有什么观点?
分析:当这个人将灯泡取下后,在他用双手同时抓住这两根电线前,已经将零线断开,再加上他脚下肯定装有良好的绝缘体,不能形成闭合回路,这是他“不怕电”的原因,当用试电笔接触他皮肤时,因为它与火线连通,所以氖管发光,因此这不是特异功能。
正确答案:这个人没有特异功能,他脚下与大地绝缘,并且在抓住火线和零线前已切断零线,这样就不会形成回路,他就不会触电。
例3、照明电路的电压为220V,对人体来说,一般情况下36V以下的电压是安全的,通过人体的电流等于1mA时会引起麻的感觉,通过人体的电流等于30mA时有生命危险。根据以上数据,估算普通人体电阻最接近于( )
A. B. C. D.
解析:本题涉及照明电压、安全电压、引起麻的感觉的电流、有生命危险的电流,在课本中有关于电流、电压对人体的作用特征,也提到人体的电阻只有1000左右。这些数据涉及人与电源接触是否安全的问题。因此本题隐去的主线就是根据人体与电源接触是否安全,寻找这些电压、电流与人体电阻之间的关系。
从电压角度看,36V以下的电压是安全电压,220V是危险电压。
从电流角度看,人体中电流达到30mA就有危险。不小于30mA的电流是危险电流,小于30mA的电流是安全电流,当人体中电流为1mA时,只是引起麻的感觉,对人体没有危险。
综合考虑,当人体接触220V电压时,人有危险,此时人体中电流一定不小于30mA;当人接触不高于36V电压时,人没有危险,此时人体中的电流小于30mA。
根据上述分析,我们得到以下式子:
解此不等式组,得:
,因此:
。
题目提供了许多信息,如何将这些信息转化为物理问题,比较困难,需要在学习中不断注意将理论与实践相联系,有意识地将实际问题与物理典型问题相互转换,提高转换能力。
例4、双保险丝(火线、零线都接上保险丝)保险还是单保险丝(只在火线上接上保险丝)保险?
分析:若是双保险丝,当零线上的保险丝熔断时,虽然电路被切断,但用电器却仍与火线相连,仍可能造成触电事故,所以一般只在火线上装保险丝。但是在照明电路中,由于接触的大多数是不熟悉电气的人,有时由于修理或延长线路而将火线和零线接错,所以火线和零线上都接保险丝。
正确答案:单保险丝保险
例5、一天,小明注意到家中的灯泡比平常的亮,猜测可能是电压超过了220V。为了证实他的猜想,他做了如下实验:关闭家中其他用电器,只开一盏“220V 100W”的电灯,观察到家中标有“3000r/kW·h”字样的电能表在20min内转盘转了121r。
(1)这盏灯的电阻多大?(不计温度对灯丝电阻的影响)
(2)在20min内这盏灯消耗的电能是多少焦?
(3)小明家此时的实际电压是多少?
(4)为使这盏灯能正常发光,应串联一个多大的电阻?
解析:(1)灯的电阻为:
;
(2)在20min时间内这盏灯消耗的电能为:
;
(3)此时灯泡的实际功率为:
灯泡的实际电压为:
;
(4)要使这盏灯能正常发光,应串联一个电阻R′,使其分担的电压,此时通过电阻的电流应是灯正常发光时的电流,所以串联电阻的大小为:
。
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
一、选择题
1、电能表接在家庭电路中是为了测量( )
A、电流 B、电压 C、电功 D、电功率
2、我国家庭电路照明电路的电压值是( )
A、1.5V B、36V C、220V D、380V
3、如图所示,符合安全用电做法的是( )
A
B
C
D
4、如图所示,为一台饮水机的使用警告标示。警告语中要求使用带有地线的三孔插座的目的是( )
A、防止使用时饮水机的电压过大
B、防止使用时饮水机外壳带电使人触电
C、防止使用时饮水机的电流过大
D、为了饮水机外壳与大地绝缘
5、我们的学习生活都离不开电,在日常生活中树立安全用电意识十分重要,如图的各种做法中,符合安全原则的是( )
6、随着人们生活水平的逐步提高,家用电器的不断增多,在家庭电路中,下列说法中正确的是( )
A、灯与控制它的开关是并联的,与插座是串联的
B、使用验电笔时,不能用手接触到笔尾的金属体
C、电路中电流过大的原因之一是使用的电器总功率过大
D、增加大功率用电器时,只需换上足够粗的保险丝即可
7、家庭电路中的空气开关自动断开了(俗称跳闸),可能是( )
A、电路中使用了功率过大的用电器
B、电路中的电线绝缘皮破损或老化,使火线与零线直接连通
C、灯泡的灯丝断了
D、双孔插座的两个接线柱相通了
二、填空题
1、如图所示,测电笔的氖管发光,表明测电笔的笔尖接触的是 。三孔插座比两孔插座多的那个孔是跟大地连接的,当电冰箱的三脚插头插在插座里时,除把用电部分连入电路外,还把电冰箱的 与大地连接起来。
2、小丽在家开着空调看电视,当妈妈把电饭锅插头插入插座时,家里的自动开关“跳闸”了。原因可能是电饭锅插头内部发生了 ,也可能是电路中用电器的 过大。
3、如图为一幅安全用电的宣传画,由图可知,如果有人触电要立即 ,或者 。
4、电冰箱给我们的生活带来很多方便,下表是某型号电冰箱的主要技术参数。请回答下列问题:
(1)电冰箱插头应用 (“两脚插头”还是“三脚插头”)。
(2)该电冰箱一个月按30天计算,消耗掉的电能约为 kW·h
(3)电冰箱是利用制冷物质迅速 吸热,使冰箱温度降低。
(4)活性炭具有 性,常用作冰箱中除味剂。
三、简答题
1.
控制灯的开关应接在火线上,还是零线上?
2.
螺丝口灯座应怎样接?
3.
插座是否需接保险丝?应怎样接?
4.
如何检修短路?
四、实验与探究
1、中考前,爸爸为了小亮在家有一个舒适的学习和生活环境,买了一台空调,安装好了后,刚一使用,家里所有用电器都停止了工作,经检查发现保险丝已熔断。
(1)试分析保险丝熔断的原因
(2)要使接入空调后,家中所有用电器都能正常工作,该家庭电路应如何改造?
【试题答案】
一、选择题
1、C 2、C 3、C 4、B 5、D 6、C 7、ABD
二、填空题
1、火线;外壳;
2、短路;总功率
3、切断电源;用绝缘杆挑开电线
4、三脚插头;18;汽化;吸附
三、简答题
1、答:应接在火线上,这样开关断开后,灯座不带电,防止触电的发生。
2、答:火线应接在螺丝口灯座上方中心的金属片上,零线应接在灯座的螺旋套上,这样才符合安全用电的原则。
3、答:插座处一般使用的是大功率的用电器,有可能造成电流过大,发生火灾,所以最好接上合适的保险丝。但是,并非火线、零线上全接,否则若零线上的先熔断,用电器上仍然带电,不符合安全用电的原则。
4、答:先取下干路上熔断器盒盖,将校火灯头串接入一只熔断器的上下两端,如灯亮,表明是短路了。同样,在各个支路开关的接点上用上述方法将校火灯头串接进去,接入该支路时灯亮,就表明这个支路短路了,只要检修这条支路就能解决问题。
四、实验与探究
答:(1)因为使用空调后,电路中的总功率过大,从而使总电流过大,导致保险丝熔断。
(2)要点:①换用合适的保险丝 ②换用合适的电能表 ③换用合适的导线