资源简介

19.3 跨学科实践：为家庭电路做设计
课前诊断
1.调查家庭用电需求。参照下表设计记录表格，阅读家中主要用电器的说明书或铭牌，了解它们的功率信息并填入表中，为规划配电分支回路作准备。
使用区域 用电器名称 功率/kW 数量
客厅 灯
电视机
厨房 灯
电饭锅
卫生间
其他
2.合理规划配电分支回路。可以小组讨论确定分支回路的规划，也可以在家长或专业人员的指导下观察家用的配电箱作为参考。一般来说，对于长时间使用的大功率用电器，建议设置独立的分支回路。
分支回路 用电器和数量 总功率/kW 建议导线规格
课堂达标
1.某品牌电饭锅铭牌的部分内容如图 19.3－1 所示，如果这个电饭锅每天晚上(按照当天 22 时至次日 7 时计算)都处于待机状态，那么它一个月(30 天)的用电量是________kW·h；如果每天处于保温状态 4 h(其余时间断电)，那么它一个月(30 天)的用电量是________kW·h。
2.现代家庭中，很多插线板都带有 USB 充电口，能够直接为手机充电。请将电路图 19.3－2 补充完整。要求：开关 S 控制整个电路；S 闭合后，该电路既能给手机充电，同时又不影响为其他家用电器供电。
3.小明设计了一种晚上自动给花草浇水的电路，要求浇花器仅在土壤过于干燥的夜间才开始工作，对花草进行浇水。光控开关 S 在天黑时闭合，湿敏开关 S 在土壤过于干燥时闭合，则图 19.3－3 中能满足上述条件的电路是(　　)
4.某家庭厨房中用电器的相关信息如表中所示，它们用如图 19.3－4 所示的插线板供电。插线板允许通过的最大电流为 10 A。已知家庭电路的电压为 220 V。
名称 数量 额定功率/W
电饭锅 1 880
电磁炉 1 1 800
电风扇 1 100
电饼铛 1 1 000
(1) 求电饭锅正常工作时电热丝的电阻。
(2) 电风扇、电饭锅已在正常工作，在保证安全使用插线板的条件下，还可以再接入一个用电器，求这三个用电器同时正常工作时，通过插线板的总电流。
参考答案与解析
课前诊断:1、2 略(按实际家庭情况填写，答案合理即可)。
1. 0.486；4.2　解析:由铭牌知待机功率 P待=1.8 W=0.001 8 kW，保温功率 P保=35 W=0.035 kW；每晚待机 9 h(22 时至次日 7 时)，一个月 30 天共 270 h，待机用电 W待=P待×t=0.001 8 kW×270 h=0.486 kW·h；每天保温 4 h，一个月共 120 h，保温用电 W保=P保×t=0.035 kW×120 h=4.2 kW·h。
2. 如图所示　解析:开关 S 串在干路上控制整个电路，USB 充电支路与家用电器支路并联(各自独立)，S 闭合后既能给手机充电又不影响家用电器供电。
3. A　解析:浇花器应在"天黑(S 闭合)且土壤过干(S 闭合)"时同时满足才工作，两个条件必须同时成立才通电，故 S 、S 与浇花器串联(都闭合才通电)，A 电路符合。
4. 解:
(1)电饭锅正常工作时电热丝的电阻 R====55 Ω。
(2)电风扇、电饭锅已在正常工作，总功率 P =P扇+P饭=100 W+880 W=980 W。为保证插线板安全(电流不超过 10 A，对应最大功率 Pmax=UImax=220 V×10 A=2 200 W)，还能接入的单个用电器功率至多 2 200 W-980 W=1 220 W，故只能再接入电饼铛(1 000 W，电磁炉 1 800 W 超限)。三用电器同时正常工作时总功率 P总=980 W+1 000 W=1 980 W，通过插线板的总电流 I总===9 A＜10 A，使用安全。

展开更多......

收起↑