第十九章 生活用電（知識(shí)清單） 第1節(jié) 家庭電路 一、家庭電路的組成 1. 家庭電路的組成：進(jìn)戶線、電能表、總開關(guān)、保險(xiǎn)裝置、用電器、插座等。前面四項(xiàng)要按順序排列。 2. 電能表 （1）作用：用來計(jì)量電路所消耗的電能。 （2）連接：串聯(lián)接在干路上。輸電線進(jìn)入到用戶，首先要接到電能表上，這樣電能表才能計(jì)量所有用電器消耗的電能。 家庭電路 總開關(guān) 3. 總開關(guān) （1）作用：控制電路通斷。電路維修時(shí)，必須斷開總開關(guān)，使室內(nèi)電路與供電線路分離，保證維修人員的安全。 （2）結(jié)構(gòu)：如圖所示。 （3）安裝：串聯(lián)在干路上，接在電能表后，保險(xiǎn)裝置前。。 4. 保險(xiǎn)絲 （1）作用：當(dāng)電路中電流過大時(shí)，自動(dòng)切斷電路，保證電路安全。 （2）特點(diǎn)：熔點(diǎn)低、電阻大。 （3）安裝：保險(xiǎn)絲安裝在干路火線上，總開關(guān)后方。 （4）更換： ①不能用更粗的保險(xiǎn)絲代替原來的保險(xiǎn)絲（選填“能”或“不能”）。 ②應(yīng)先斷開總開關(guān)再更換保險(xiǎn)絲，不能利用停電間隙在未斷開總開關(guān)的情況下更換保險(xiǎn)絲。 ③不能用銅絲、鐵絲代替保險(xiǎn)絲（選填“能”或“不能”）。 5. 家庭電路的連接：用電器與插座之間都是并聯(lián)的，控制各用電器的開關(guān)與用電器是串聯(lián)的（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。 二、火線和零線 1. 火線：進(jìn)戶的兩條輸電線中，一條叫做端線，俗稱火線，另一條叫做零線。通常情況下，火線與零線間電壓為220 V（與大地間電壓也為 220 V）。零線在入戶之前已經(jīng)和大地相連，因此，零線與大地間電壓為零。 2. 試電筆 （1）結(jié)構(gòu)：如圖所示，由金屬體筆尖、電阻（阻值大）、氖管、金屬筆卡（或金屬筆尾）組成。 （2）作用：辨別火線和零線；檢測用電器的外殼是否與火線相通（或者說檢測用電器的金屬外殼是否帶電）。 （3）使用： 正確的使用方法 錯(cuò)誤的使用方法 ①使用方法：手指按住筆卡，用筆尖接觸被測的導(dǎo)線，手指千萬不能接觸筆尖金屬體。 ②原理：當(dāng)試電筆接觸火線時(shí)，由火線經(jīng)試電筆、人體，到大地間形成通路，有電流流過試電筆和人體，所以試電筆氖管發(fā)光；由于流過該通路的電流很小，對(duì)人體不會(huì)造成傷害。 三、三線插頭和漏電保護(hù)器 1. 兩孔插座與三孔插座 （1）兩孔插座的連接：左孔接零線，右孔接火線。 （2）三孔插座的連接：上孔接地線、左孔接零線、右孔接火線（左零右火上接地）。 （3）兩孔插座與三孔插座的使用場景 兩孔插座：適用于外殼絕緣的用電器和設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，連接方便。 三孔插座：用電器適用于外殼為金屬的用電器，能在用電器外殼帶電時(shí)起保護(hù)作用。 2. 接地：用電器的金屬外殼接地可以防觸電，從以下兩個(gè)角度理解： （1）將三線插頭插入三孔插座，把用電器接入火線與零線之間的同時(shí)，也將用電器的金屬外殼與地線連接起來了。這時(shí)人接觸用電器的金屬外殼，相當(dāng)于接觸地線，不會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)。 （2）若用電器金屬外殼與火線相通，由于人體電阻遠(yuǎn)大于導(dǎo)線電阻，這就相當(dāng)于導(dǎo)線將人體短路了，故電流由導(dǎo)線流入大地，而不會(huì)流過人體。 3. 漏電保護(hù)器 （1）作用：當(dāng)電路中發(fā)生漏電或站在地上的人不小心接觸了火線，電流經(jīng)過人體流入大地，這時(shí)，總開關(guān)上的“漏電保護(hù)器”會(huì)迅速切斷電源，對(duì)人身起到保護(hù)作用。 （2）原理：如圖所示是安裝了漏電保護(hù)器的家庭電路。當(dāng)電路處于正常工作狀態(tài)時(shí)，圖線路中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電流相等，漏電保護(hù)器開關(guān)處于接通狀態(tài)。若有人在C點(diǎn)不慎觸電，則火線、人體、大地將構(gòu)成回路，所產(chǎn)生的電流將不通過零線，此時(shí)通過線路中A、B兩點(diǎn)的電流不相等，漏電保護(hù)器會(huì)迅速切斷電路，從而起到保護(hù)作用（選填“相等”或“不相等”）。 （3）空氣開關(guān)與漏電保護(hù)器的區(qū)別 ①空氣開關(guān)的作用：當(dāng)電路中的電流超過規(guī)定大小時(shí)，空氣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，切斷電源，從而保護(hù)電路。 ②漏電保護(hù)器的作用：當(dāng)電路中發(fā)生漏電或站在地上的人不小心接觸了火線，電流經(jīng)過人體流入大地，這時(shí)，總開關(guān)上的“漏電保護(hù)器”會(huì)迅速切斷電源，對(duì)人身起到保護(hù)作用。 第2節(jié) 家庭電路中電流過大的原因 一、用電器的總功率對(duì)家庭電路的影響 1. 實(shí)驗(yàn)探究：用電器的總功率變大，電路中的總電流變大。 如圖所示，把額定電壓是3.8V的3個(gè)小燈泡并聯(lián)接在電源上，逐個(gè)閉合開關(guān)S1、S2、S3，觀察電流表示數(shù)的變化情況。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：用電器的總功率越大，電路中的電流越大. 2. 理論推導(dǎo)：總功率過大導(dǎo)致電流過大的原因。 根據(jù)P =UI，可得 I=PU。因?yàn)榧彝ル娐分械碾妷?20V是一定的，所以用電器總電功率P越大，電路中的電流I就越大。 3. 結(jié)論：用電器的總功率過大是家庭電路中電流過大的原因之一。 二、短路對(duì)家庭電路的影響 1. 演示實(shí)驗(yàn)：短路是家庭電路中電流過大的另一原因。 （1）如圖所示，斷開開關(guān)，用導(dǎo)線將A、B兩點(diǎn)起來，閉合開關(guān)觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 （2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：保險(xiǎn)絲快速熔斷。 （3）現(xiàn)象分析：當(dāng)用導(dǎo)線將A、B兩點(diǎn)連接起來時(shí)，火線與零線直接相連，發(fā)生短路，由于導(dǎo)線的電阻很小，電源電壓為220V不變，根據(jù)I=U/R可知，短路時(shí)電路中的電流非常大。由Q = I2Rt?可知，保險(xiǎn)絲會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，溫度急劇升高，快速熔斷。 （4）結(jié)論：短路是家庭電路中電流過大的另一個(gè)原因。 2. 造成家庭電路中短路的原因 家庭電路中的短路就是直接或間接將火線與零線連通，通常有下列情況： （1）人為原因。如在電路安裝中不細(xì)心造成火線和零線連通。 （2）使用問題。如電線絕緣層破損，或者是使用時(shí)間長，或者是使用環(huán)境惡劣，使得導(dǎo)線絕緣層老化，用電器和插座進(jìn)水造成火線和零線連通。 （3）元件損壞。例如設(shè)備絕緣材料老化，設(shè)計(jì)、制造、安裝、維護(hù)不良等造成的設(shè)備缺陷發(fā)展為短路。 3. 短路對(duì)家庭電路的影響 根據(jù)前面學(xué)過的知識(shí)可知，由于導(dǎo)線的電阻很小，短路時(shí)電路中的電流非常大，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，使導(dǎo)線的溫度急劇升高，很容易造成火災(zāi)。 三、保險(xiǎn)絲 1. 實(shí)驗(yàn)探究（演示）：保險(xiǎn)絲的作用 （1）如圖所示，把銅絲、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電源上。在A、B之間接入一段細(xì)保險(xiǎn)絲，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流逐漸增大，觀察現(xiàn)象。 （2）現(xiàn)象：電流增大到一定程度時(shí)，保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷，而導(dǎo)線和銅絲等不會(huì)熔斷（會(huì)/不會(huì)）。 （3）結(jié)論：在電流較大時(shí)，保險(xiǎn)絲會(huì)先行熔斷，自動(dòng)切斷電路，對(duì)整個(gè)電路起到保護(hù)作用。（這是利用了電流的熱效應(yīng) ） 2. 保險(xiǎn)絲的材料：保險(xiǎn)絲由電阻率較大、熔點(diǎn)較低的鉛銻合金制成。 3. 保險(xiǎn)絲在電路中的符號(hào)： 4. 保險(xiǎn)絲的規(guī)格 ①保險(xiǎn)絲的規(guī)格用額定電流來表示。保險(xiǎn)絲越粗，額定電流和熔斷電流就越大； ②一般情況下，熔斷電流是額定電流的2倍。 5. 保險(xiǎn)絲的選擇 選擇保險(xiǎn)絲時(shí)應(yīng)使保險(xiǎn)絲的額定電流等于或略大于電路中的最大正常工作電流。 6. 家庭電路中常見保險(xiǎn)絲的安裝 保險(xiǎn)絲通常串聯(lián)安裝在閘刀開關(guān)之后的進(jìn)戶線上。也可以只接在一根火線上。 7. 空氣開關(guān) 現(xiàn)在新建居民樓電路中的保險(xiǎn)裝置已經(jīng)不再使用保險(xiǎn)絲，而是用起保險(xiǎn)作用的空氣開關(guān)代替。空氣開關(guān)安裝在電能表后，當(dāng)電路中的電流過大時(shí)，空氣開關(guān)自動(dòng)斷開，切斷電路。 第3節(jié) 安全用電 一、電壓越高越危險(xiǎn) 1. 影響電對(duì)人體造成的傷害程度的因素：通過人體電流的大小及其持續(xù)時(shí)間。 2. 電壓越高越危險(xiǎn) （1）由歐姆定律I=U/R可知，加在人體兩端的電壓越大，通過人體的電流就越大，對(duì)人體的傷害就越大。 （2）經(jīng)驗(yàn)證明：只有不高于 36 V的電壓才是安全的。 （3）我國家庭電路的電壓是220 V，工廠用的動(dòng)力電路的電壓是380V，高壓輸電線路的電壓高達(dá) 10～500 kV。 （4）人體的電阻是可變的：通常情況下，人體的電阻約為 104～105Ω；在皮膚潮濕時(shí)，人體的電阻變小，約為103Ω。 二、常見的觸電事故 1. 觸電事故：當(dāng)人體成為閉合電路的一部分時(shí)，就會(huì)有電流通過。如果電流達(dá)到一定大小，就會(huì)發(fā)生觸電事故。 2. 低壓觸電的兩種形式：單線觸電、雙線觸電。 單線觸電 3. 高壓觸電的兩種形式 （1）高壓電弧觸電：人體靠近高壓帶電體時(shí)，容易產(chǎn)生電弧觸電。 （2）跨步電壓觸電：如果高壓輸電線掉落在地上，當(dāng)人經(jīng)過這個(gè)區(qū)域時(shí)，兩腳之間存在相當(dāng)高的電壓，稱做“跨步電壓”。這時(shí)電流從一條腿流入，另一條腿流出，同樣會(huì)發(fā)生觸電事故。 4. 觸電急救的原則 （1）首先切斷電源； （2）或用一根絕緣棒將電線挑開，盡快使觸電者脫離電源。 5. 漏電保護(hù)器的作用：若發(fā)生的是單線觸電，兩根線電流有較大偏差，漏電保護(hù)器自動(dòng)跳閘，能對(duì)觸電者起到保護(hù)作用；若發(fā)生的是雙線觸電，兩線電流幾乎沒有偏差，這時(shí)漏電保護(hù)器不能起到保護(hù)作用（選填“能”“不能”）。 三、安全用電原則 1. 安全用電原則 （1）不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體； （2）更換燈泡、搬動(dòng)電器前應(yīng)斷開電源開關(guān)。 （3）不弄濕用電器，不損壞絕緣層； （4）保險(xiǎn)裝置、插座、導(dǎo)線、家用電器等達(dá)到使用壽命應(yīng)及時(shí)更換。 2. 電路元件安裝中的安全用電原則 （1）保險(xiǎn)絲必須安裝在火線上； （2）開關(guān)接在用電器與火線之間； （3）螺口燈泡的螺旋套一定要接在零線上，其頂部的金屬片接火線。 （4）有金屬外殼的用電器要使用三角插頭和三孔插座，使金屬外殼接地。 四、注意防雷 1. 雷電的實(shí)質(zhì)：雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象。 2. 防雷設(shè)施—避雷針 （1）避雷針 高大建筑的頂端都有針狀的金屬物，通過很粗的金屬線與大地相連，可以防雷，叫做避雷針。 （2）避雷針原理 利用針狀金屬物的尖端放電，將云層所帶的電導(dǎo)入大地，避免因雷雷電引發(fā)事故。古代建筑物上的鐵制裝飾物也起到了避雷針的作用，高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導(dǎo)線也是用來防雷的。 3. 雷電災(zāi)害及預(yù)防 （1）雷電災(zāi)害 自古以來，雷電災(zāi)害就時(shí)有發(fā)生。發(fā)生在2007年5月大興安嶺的森林大火的“元兇”也是雷擊。雷擊傷人的事時(shí)有發(fā)生，日常生活中注意防雷非常重要。 （2）雷電預(yù)防 雷雨時(shí)，人在開闊地行走，不要舉著雨傘或肩扛長的金屬物，最好找一個(gè)低洼處，雙腳并攏蹲下，盡可能降低高度。 在山區(qū)遇到雷雨時(shí)，最好進(jìn)入山洞避雨，但不要觸及洞壁，同時(shí)雙腳并攏，避免接觸電壓和跨步電壓之害。在山區(qū)旅游時(shí)，遇雷雨躲入旅游車廂內(nèi)最安全，但進(jìn)入車廂時(shí)不要接觸金屬部分。

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