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第十九章 生活用电
这样惬意的生活，电的作用功不可没!高压输电线翻山越岭，把电从遥远的发电厂送到城市和乡村的每个家庭。我们如何安全地享受电带来的便利 家庭中电路的设计非常重要。本章就让我们开启对安全用电及家庭电路的探索，并尝试提出你的电路设计方案。
夜幕降临，华灯初上，璀璨的灯光点亮了一栋栋高楼大厦，夜晚的城市亮丽而温馨。
下班了，放学了，一家人团聚在一起，看着电视，听着音乐，品尝着美食......
第1节 安全用电
1.知道家庭电路中常见的用电安全问题。
2.通过运用电学知识分析家庭电路中常见用电安全问题发生的原因，发展推理能力。
3.能根据实验现象分析导致电路中电流过大的原因，发展获取证据的能力。
4.通过用电安全的学习，提升保护自己和他人人身安全的意识。
教学目标
生活中，你有过同时使用多个用电器而断电的经历吗
问题
是否遇到过用电器不慎进水后因接通电源而彻底损毁的情况
是否听说过触目惊心的触电事故
如何安全用电呢
电给我们的生活带来了极大便利，但不规范用电会带来很大危害，甚至会危及生命。
影响家庭电路安全的常见用电问题有很多，例如用电器的总功率过大、短路和触电事故等。
电功率过大
前几章我们做电学实验时，通常用干电池或学生电源来提供电能，而家庭中的电能一般是从发电厂通过输电线输送来的。
我国家庭电路的电压是220V，如右图所示，在进户的两条输电线中，一条叫作相线(用L表示)，俗称火线;另一条叫作中性线(用N表示)，俗称零线。
220V
0V
220V
通常情况下，在家庭电路中，为了使各个用电器能够独立工作，各自的通断不影响其他用电器的通断，用电器采用并联的方式接在电路中。
如果家里添置了新的大功率用电器，例如电热水器、空调，就可以用上面的公式估计一下通过它们的电流。由于各个用电器是并联的，家里用电线路上的总电流会随着用电器数量的增加而变大。因此，一定注意不要让总电流超过家里供电线路允许的安全值。即使每个用电器的电功率不算很大，但如果很多用电器同时使用，它们的总功率也会相当可观，电路中的总电流也可能超过安全值，导致线路故障，甚至发生火灾(右图)。
短路
家庭电路中有时会发生短路现象。
例如，改装电路时不小心，使相线和中性线直接连通造成短路。
正确
正确
短路
电线绝缘皮被刮破，使相线和中性线直接连通造成短路。
电线和用电器使用年限过长，导致绝缘皮破损(右图)或老化，也会使相线和中性线直接连通造成短路。
用电器进水也会造成短路。
根据前面学过的知识可知，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。
触电事故
人体是导体。通常情况下，人的皮肤在干燥时电阻为103Ω~105Ω，在潮湿时皮肤的电阻会大幅降低。当成为闭合电路的一部分时，人体就会有电流通过。如果电流达到一定值，就会发生触电事故。
研究表明，电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关。
很低的电压不会对人体造成伤害。例如，我们可以用手直接接触1.5V干电池的两极。加在人体两端的电压越高，通过人体的电流就越大，到一定程度就会有危险。我国家庭电路的电压是220V，工厂用的动力电路的电压是380V，输电线路的电压为10~1100kV，这些都远远超出了安全范围(右图)。人一旦触电，就会有生命危险。
如右图所示，假如人的一只手接触相线，另一只手虽然没有接触中性线，但是由于人站在地上，相线、人体、大地和电网中的供电设备同样构成了闭合电路，因此电流同样会通过人体，从而发生触电事故。
如右图所示，假如人的一只手接触相线，另一只手接触中性线，于是导线、人体和电网中的供电设备就构成了闭合电路，大电流通过人体就会发生触电事故。
在触电事故现场，千万不要用手去拉触电的人，而是要立即安全地切断电源。
切断电源后，必要时应该对触电者进行急救，同时尽快通知医务人员抢救。
科学世界
家庭电路以外的防触电安全须知
防范高压触电
高压输电线路的电压高达几万伏甚至上百万伏，即使不接触也会有危险。高压带电体会在周围形成强大的电场，当人靠近时，容易产生电弧触电(下图)。
如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称之为跨步电压。这时电流从一条腿流入，从另一条腿流出，同样会发生触电事故(右图)。
跨步电压形成及自救方法视频
形成跨步电压时的自救方法动画
我们要远离高压带电体，比如不在高压输电线附近玩耍、钓鱼等。
放风筝触电身亡
X
X
靠近触电身亡
当发现有高压输电线掉落在地上时，千万不要靠近输电线落地点!一旦不小心跨入输电线落地点区域，可用单脚跳离或双脚并拢跳离等方法离开该区域，以避免构成闭合电路而发生触电事故。
X
注意防雷
雷电是大气中一种剧烈的放电现象。云层和大地之间的电压可达几亿伏，放电时的电流可达二十万安，产生很强的光和声。
云层和大地之间的放电如果通过人体，能够立即致人死亡;如果通过树木、建筑物，巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏。
防雷的原理是为雷电提供一条低电阻的通道，或避免将自己连入雷电的通路中。高大建筑的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连，可以防雷(下图)。
高压输电线最上面的两条导线也是用来防雷的(下图)。
避雷线
避雷线
在雷电天气，人在开阔地行走时，不要举着雨伞或肩扛长的易导电物体，也不要在户外进行骑行等活动，更不可在大树下避雨。要及时进入室内躲避，或尽快躲入车内，并注意不要接触金属部分。
1.小林像往常一样将台灯的插头插入书房的插座，闭合台灯的开关时，家里的空气开关跳闸，你认为小林家发生短路的部位最有可能的是( )
A.书房的插座 B.台灯的插头 C.台灯的灯座 D.台灯的开关
若台灯的开关短路，则把台灯的插头插入插座后，台灯就会发光，D不符合题意。
若书房的插座短路，则不用台灯时，空气开关就跳闸了，A不符合题意;
若台灯的插头短路，则台灯的插头一插入插座就会造成短路，电流过大，空气开关就跳闸了，B不符合题意;
若台灯的灯座短路，则把台灯的插头插入插座后，闭合开关造成电路短路，电流过大，空气开关就跳闸了，C符合题意;
C
2.小红的妈妈从市场上买了一个廉价的台灯，装上“220V 25W”的灯泡后，在台灯开关断开的情况下，当把台灯的插头插入插座时，室内的灯全部熄灭，保险丝熔断，发生这一现象的原因可能是( )
A.台灯的功率太大 B.插座处原来有短路
C.台灯灯座处有短路 D.台灯插头处有短路
灯泡的额定功率为25W，且台灯开关断开，保险丝熔断不可能是由台灯的功率过大引起的，A错误;
室内的灯泡正常工作，说明原来电路正常，不可能是插座处原来有短路，B错误；
台灯开关是断开的，即使台灯灯座处有短路，保险丝也不会熔断，C错误;
D
当插头插入插座时，室内的灯全部熄灭，保险丝熔断，说明是由于插头处有短路而使保险丝熔断的，D正确。
丁中人体将中性线与大地接通，但是中性线与大地之间正常情况下电压为0，故不会触电。
3.如图所示的情况中可能会发生触电事故的有( )
A.甲、乙 B.甲、丙
C.乙、丙 D.甲、丁
甲虽然没有和地面构成通路，但是人体将相线和中性线接通，构成了闭合回路，是双线触电;
乙中人体、相线和大地没有构成闭合回路，故不会触电;
丙中人体、相线和大地构成了闭合回路，是单线触电;
B
4.电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中不符合安全用电原则的是( )
A.不用湿手拔用电器的插头 B.在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C.不接触低压带电体，不靠近高压带电体
D.及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
通常情况下，水是导体，用湿手拔用电器的插头有触电风险，A符合安全用电原则;
更换灯泡时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电， B不符合安全用电原则;
安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，C符合安全用电原则;
插座、导线和家用电器等达到使用寿命后继续使用，容易造成触电事故，D符合安全用电原则。
B
5.下列做法中符合安全用电原则的是( )
A.雷雨天站在大树下避雨 B.用手指触碰插座的插孔
C.用湿抹布擦发光的灯泡 D.用手触碰干电池的两极
干电池两端的电压只有1.5V，用手触碰干电池的两极也不会触电，D符合题意。
D
雷雨天站在大树下避雨，由于淋湿的大树是导体，且很高，有可能将雷电传导下来，可能发生触电，A不符合题意;
用手指触碰插座的插孔，一旦碰到相线，就会发生触电事故，B不符合题意;
用湿抹布擦发光的灯泡，因为抹布上的水是导体，容易造成触电，C不符合题意;
6.自从进入汛期以来，我国多地发生强降雨，人们在防汛的同时还要注意用电安全。下列做法正确的是（ ）
A.雷雨天在大树下避雨
B.雷雨天在室外不能使用手机拨打和接听电话
C.用手捡起掉落在地上的电线
D.发现有人触电时，立即用手直接将人拉开
B
雷雨天在大树下避雨，大树易遭雷击，A错误;
雷雨天在室外使用手机拨打和接听电话，手机易吸引雷电，B正确;
用手捡起掉落在地上的电线易触电，C错误;
发现有人触电时，应立即切断电源，用手直接将人拉开，救援的人也会触电，D错误。
7.关于用电安全，日常生活中的下列做法中错误的是( )
A.不接触低压带电体，不靠近高压带电体
B.用电器工作时起火，立即用水灭火
C.更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关
D.不弄湿用电器，不损坏绝缘层
B
不接触低压带电体，不靠近高压带电体，这是安全用电的基本原则，A正确，不符合题意;
生活用水属于导体，用电器工作时起火，不能立即用水灭火，应先切断电源，B错误，符合题意;
更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关，避免触电，C正确，不符合题意；
不弄湿用电器，不损坏绝缘层，以防发生触电事故，D正确，不符合题意。
安全用电
电流过大的原因
同时使用的用电器的总功率过大
短路
绝缘皮破损容易造成短路
触电事故
低压触电
种类
单线触电
相线、人体、大地和电网中的供电设备构成了闭合电路，电流通过人体
双线触电
导线、人体和电网中的供电设备构成了闭合电路，电流通过人体
急救
立即安全地切断电源
高压触电
高压电弧触电
跨步电压触电
小结
危害:电路中的总电流可能超过安全值，导致线路故障，甚至发生火灾
人体不直接
或间接接触
相线就不会
发生触电事
故
人体不靠近高压带
电体就不会触电
1.如右图所示，在甲、乙两个电路中，当开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来。甲、乙两个电路导致电流过大的原因是不同的，它们的原因各是什么
练习与应用
甲电路电流过大的原因是用电器总功率过大;
乙电路电流过大的原因是发生了短路。
解：
2..家庭常用的接线板如果使用不当，会存在安全隐患。假如你是生产厂家，请对用户写出三条安全使用接线板的建议。
(3)定期检查接线板是否有破损、电线是否有老化等情况，发现问题
及时更换。
解：
(1)所连接用电器的电流不能长时间超过接线板的额定电流;
(2)保持接线板周围环境干燥，避免水等导电液体进入接线板;
3.电焊利用电流的热效应将焊条熔化，从而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压为40V、输出功率为2000W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下的安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表所示。从安全角度考虑，应选择哪种导线作为电焊机的输出导线 请计算后说明。
详解:已知电焊机输出电压U=40V，输出功率P=2000W。
根据P=UI，可知电焊机的输出电流
解：
应选择横截面积为10mm2的导线。
P
U
根据表中的数据应选择横截面积为10mm2的导线。
40V
I=——=———
2000W
=50A
4.如甲图所示，拔插头时要捏着插头把它从插座中拔出来，而不能拽着插头后面的电线把插头从插座中拔出来。乙图所示做法的安全隐患是什么
拉拽电线可能会导致电线里面的金属丝裸露出来，甚至会拽断电线，引发触电事故。
解：
5.观察图甲、乙所示的两种触电情况，说说它们的共同点。
两种触电情况的共同点是:人体都和相线连通，电流通过人体。
解：
6.请根据此节所学内容及生活中见到的实际情况，总结如何防止触电事故的发生。
(5)没有充分的电气知识和安全工具时，不要自行修理用电器或自接电线。
解：
为防止触电事故的发生，应做到以下几点。
(1)定期检查经常接触和使用的开关、插座以及导线等，保持完好，不得有破损或裸露。
(2)在移动电风扇、电热水壶等用电器时，必须先切断电源，并保护好导线，以免磨损或拉断。
(3)不要用湿手碰开关，清除用电器上的灰尘时应先切断电源，不要用湿布擦拭带电的用电器，不要在电线上晾晒衣物。
(4)在雷雨天，不要靠近高压电杆、铁塔、接闪杆的接地导线。当遇到高压线掉落在地上时，不要靠近高压线落地点;一旦不小心跨人高压线落地点区域，应单脚或双脚并拢跳出危险区。
谢谢观看
Thanks!
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