第1节 安全用电
1.知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器的总功率过大和短路;了解触电的原因;了解防雷的基本常识。 2.在实际生活中遵守运用安全用电原则。 3.(重点)了解常见的触电事故和正确的处理方法。 4.了解安全用电常识,培养安全用电意识。
1. 家庭电路中电流过大的原因
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,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。
家庭电路电流过大的原因有两个:一是用电器的总功率过大,二是发生短路,即使相线和中性线直接连通。
2.触电事故
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。
低压触电形式有单线触电、双线触电;高压触电形式有高压电弧触电、跨步电压触电。
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。
重难突破
1.电功率过大
(1)家庭电路总功率P与电流I的关系:家庭电路总功率P=P1+P2+…+Pn。家庭电路中的用电器彼此并联,当电路中的电压U=220 V不变时,由I=可知,电路总功率越大,电路中的电流I就越大。
(2)家用电器总功率过大的危害:家用电器总功率过大时电路中总电流可能超过安全值,导致线路故障,甚至发生火灾。
(3)防止家庭电路中因功率过大而导致电流过大的方法。
①要根据电能表的额定功率配置用电器,原则上用电器总功率不超过电能表的额定功率。如果用电器总功率超过电能表的额定功率,则各种大功率用电器应错开时间,交替使用。
②根据各种用电器的工作电流设计线路,选用的导线的负荷能力应与电路中通过的电流大小相适应,对于空调、电暖器、电热水器等功率较大的用电器,应采用专线独立供电。
【典例1】如图所示,将多个用电器插在同一个插排上同时使用,由于 过大,会造成家庭电路中的电流过大,可能超过安全值,导致线路故障,甚至发生火灾。图中___________________________________________________号线中的电流最大。
解析 将多个用电器插在同一个插排上同时使用,用电器的总功率过大,根据P=UI可知,在电压一定时,会造成家庭电路中的总电流过大。总电流过大,可能超过安全值,导致线路故障,甚至发生火灾。图中2、3、4、5、6、7号线通过的是支路电流,1号线通过的是总电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,可知1号线中的电流最大。
答案 总功率 1
2.短路
短路是家庭电路中电流过大的另一原因。
(1)短路对家庭电路的危害:家庭电路中,一旦发生短路,干路中的电流会很大,产生大量的热使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。
(2)家庭电路短路的原因。
①改装电路时,使相线和中性线直接连通。
②电线和用电器的绝缘皮破损或老化,导致相线和中性线直接连通。
③用电器或插座进水等。
【典例2】聪聪家的电能表标有“220 V 10(20)A”的字样。家中正在使用着一台1 000 W的空调、两盏22 W的节能灯。聪聪需要再用一个18 W的台灯,可每当台灯的插头插进插座时,空气开关就跳闸,发生这种现象的原因可能是( )
A.节能灯短路
B.用电器总功率过大
C.插头或台灯短路
D.空调的额定功率突然增大
解析 由电能表上的参数可得,电路中允许的最大功率为P=UI=220 V×20 A=4 400 W,而家中使用的用电器的总功率为P总=1 000 W+2×22 W+18 W=1 062 W,远小于电能表的最大功率;故空气开关跳闸不是因为功率过大,而是由于短路引起;当台灯的插头插进插座时,空气开关就跳闸,则说明是由于插头或台灯短路。故选C。
答案 C
3.触电事故
触电形式 家庭电路触电 单线触电 站在地上的人接触到相线,则电流流入人体,通过人体流入大地,造成触电事故,如果这时脚下踩着绝缘材料,就不会触电
双线触电 人站在绝缘体上,若一只手接触相线,另一只手接触中性线,电流将由相线流经人体回到中性线,造成触电事故
高压触电 高压电弧触电 高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠近高压带电体到一定距离时,高压的带电体和人体间发生放电现象,电流通过人体造成高压电弧触电
跨步电压触电 高压输电线掉落在地上,地面上和电线断头距离不同的各点间存在电压,当人两脚与电线断头的距离不等时,两脚之间存在相当高的电压,这时电流从一条腿流入,从另一条腿流出,造成跨步电压触电
触电事故急救 处理 原则 使触电的人迅速和电源脱离,同时注意自身安全
具体 做法 一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,使触电者尽快脱离电源;二是尽力抢救;三是发生电气火灾时,务必在切断电源后再灭火
【典例3】如图所示,A、B、C、D四人均直接与家庭照明电路的相线接触,以下关于A、B、C、D四人是否会发生触电事故的判断中,正确的是( )
A.A、B、C、D四人都直接或间接跟相线连通,所以都会发生触电事故
B.A、B、D三人因站在干燥的木凳上,所以不会发生触电事故
C.A、B二人只接触相线,不会发生触电事故
D.B、C、D三人因构成电流的通路,所以都会发生触电事故
解析 图甲中,由于人踩在干燥的木凳上,且只有一只手接触相线,不能构成电流的路径,故不会发生触电事故;图乙中,B接触相线,B、C相连,C踩在地上,所以此时相当于B、C串联,故会造成B、C二人中有电流通过,即B、C二人都会发生触电事故;图丙中,人一只手抓相线,另一只手抓中性线,所以有电流通过人体,也会造成触电事故。由以上分析可知,应选D。
答案 D
随堂练习
知识点一 电功率过大
1.某天晚上,某市照明一直正常的居民楼突然停电,经检查是配电房的保险丝熔断了,换上跟原来一样规格的保险丝,全楼的灯又亮了,但是只经过几分钟,保险丝又熔断了,其原因可能是( B )
A.某处发生了短路
B.连接了大功率的用电器
C.连入配电房的相线断路
D.连入配电房的中性线断路
【解析】保险丝熔断说明是电路中电流过大,家庭电路中电流过大的原因:一是短路,二是用电器总功率过大。换上新的同规格保险丝,几分钟后又熔断,说明电路中没有发生短路而是接入了大功率用电器,总功率过大使电流过大,熔断保险丝,故B符合题意,A、C、D不符合题意。故选B。
2.家庭电路中各个用电器的连接方式是 。人们同时使用多台空调时,常因电流过大,使干路上的空气开关跳闸,出现此现象可能是用电器的 过大。
【答案】并联 总功率
3.如图所示电路中,所有开关闭合后,由于 使电路中干路电流过大,导致金属导线发热,可能引燃外面的绝缘皮。
【答案】总功率过大
知识点二 短路
4.小华刚将电炉的插头插入家里的插座,只见火花一闪,“啪”的一声响,插座里冒出一缕黑烟,屋里亮着的电灯和电视突然都熄灭了。这一现象产生的原因是( D )
A.插座断路
B.电炉的插头断路
C.插座短路
D.电炉的插头短路
5.如图所示,完成家庭电路的连接后,为了检测是否存在短路,有经验的电工师傅会用一盏“220 V 40 W”的白炽灯替代保险丝。闭合所有家庭电路的开关,如果白炽灯出现下列哪种现象,说明家庭电路存在短路( A )
A.正常发光 B.不发光
C.比正常亮度亮 D.比正常亮度暗
知识点三 触电事故
6.如果家中有人触电,在不能立即切断电源的情况下,千万不能用手直接去拉触电者,可以用一些物品使触电者脱离带电体。下列物品中不能使用的是( C )
A.木擀面杖 B.橡胶手套
C.不锈钢拖把杆 D.塑料凳子
【解析】有人触电应立即切断电源或用干燥的绝缘体将导线挑开,木擀面杖、橡胶手套、塑料凳子都属于干燥的绝缘体,可以利用它们来使触电者脱离带电体,故A、B、D不符合题意。不锈钢拖把杆是导体,会使施救者也触电,故不能使用,故C符合题意。故选C。
7.关于人体触电的说法正确的是( D )
A.只有高压电才能使人体触电
B.只要有电压加在人体上,就会使人体触电
C.只有36 V的电压才是安全电压
D.人触电的真正原因是有较大电流通过人体
基础巩固
1.(多选)下列情况不会造成家庭电路中的电流过大的是( CD )
A.同时使用大功率电器
B.双孔插座中的两个线头相碰
C.灯泡灯丝断了
D.插头和插座接触不良
2.如图所示,家庭电路中的灯泡在发光。①把连接灯泡的两根导线直接连通;②把连接插座的两根导线直接连通;③把连接开关的两根导线直接连通。其中会引起电路中电流过大的是( B )
A.①②③ B.①②
C.①③ D.②③
【解析】①把连接灯泡的两根导线直接连通,电流从相线不经用电器直接流回中性线,造成短路,干路电流过大;②把连接插座的两根导线直接连通,电流从相线不经用电器直接流回中性线,造成短路,干路电流过大;③把连接开关的两根导线直接连通,电流从相线经灯泡流回中性线,灯泡正常发光,开关失去作用,不会引起电流过大,故A、C、D不符合题意,B符合题意。故选B。
3.下列做法符合安全用电原则的是( D )
A.湿手按开关
B.同时使用多个大功率用电器
C.高压线下钓鱼
D.用干木棒挑开电线救人
4.随着人们生活水平的不断提高,家里的大功率用电器越来越多,例如电磁灶、空调和电热水器等。某一天,聪聪的妈妈将空调、电饭锅、电磁灶和电热水器同时插入插座,不一会儿,家中的空气开关就突然跳闸了。请你用所学的物理知识,解释家庭电路中同时接入多个大功率用电器,容易烧坏电线引起火灾的原因。
【解】家庭电路中,同时接入多个大功率用电器,电路中的总功率变大,根据公式P=UI知,电源电压不变时,电路中电流变大,引起空气开关跳闸;同时,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在电线电阻和通电时间一定时,电流越大,电线上产生的热量会增多,使电线的温度急剧升高,容易烧坏电线引起火灾。
能力达标
5.家庭电路中的空气开关跳闸,发生这种现象的原因不可能是( D )
A.同时使用大功率的用电器
B.相线和中性线直接连通
C.电线绝缘皮破损或老化形成短路
D.用户线断路
6.“每一度电都是光明的使者,但若失去控制,它也会成为隐形的杀手。安全用电不是选择题,而是必答题。从拔掉不用的插头开始,从拒绝私拉电线开始,让我们共同守护这份温暖的力量。”生活中,我们一定要注意安全用电,下列做法符合安全用电原则的是( C )
A.充电时空气开关跳闸,可立即合上空气开关继续充电
B.电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C.发生电火灾时应该立即切断电源,再用灭火器灭火
D.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
7.“五一”假期,明明在家里用电烤箱烤羊排,妈妈在用电饭锅煮饭,房间内较热,他打开空调降温,突然家里断电了,经检查是空气开关跳闸。请你分析他家空气开关跳闸的原因,并提出一条改进意见。
【解】电烤箱、电饭锅、空调都属于大功率用电器,同时工作时电路的总功率变大,而家庭电路的电压保持220 V不变,由P=UI得I=可知,此时干路导线中的电流变大,就会发生跳闸。改进意见为大功率用电器不要同时使用。
8.冬季是电气火灾多发期,电路火灾时有发生,火警电话不断。调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热,引燃了外面的绝缘皮。请根据你学过的物理知识回答问题。
(1)“超负荷”是什么意思?
(2)导致火灾发生的理论依据是什么?
【解】(1)导线能承受的电流是一定的,超过能承受的电流,可能会引燃外面的绝缘皮。电路中“超负荷”,是指电路中的电流超过导线能承受的电流。
(2)家庭电路中电压一定,根据I=可知,在电压一定时,电功率越大,电流就越大,当通过输电导线的电流过大时,根据Q=I2Rt,产生的热量就会过多,引起火灾。 第1节 安全用电
1.知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器的总功率过大和短路;了解触电的原因;了解防雷的基本常识。 2.在实际生活中遵守运用安全用电原则。 3.(重点)了解常见的触电事故和正确的处理方法。 4.了解安全用电常识,培养安全用电意识。
1. 家庭电路中电流过大的原因
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 V,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。
家庭电路电流过大的原因有两个:一是 ,二是发生 ,即使相线和中性线直接连通。
2.触电事故
电对人体造成的伤害程度与通过人体 的大小及持续 有关。
低压触电形式有单线触电、双线触电;高压触电形式有高压电弧触电、跨步电压触电。
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。
重难突破
1.电功率过大
(1)家庭电路总功率P与电流I的关系:家庭电路总功率P=P1+P2+…+Pn。家庭电路中的用电器彼此并联,当电路中的电压U=220 V不变时,由I=可知,电路总功率越大,电路中的电流I就越大。
(2)家用电器总功率过大的危害:家用电器总功率过大时电路中总电流可能超过安全值,导致线路故障,甚至发生火灾。
(3)防止家庭电路中因功率过大而导致电流过大的方法。
①要根据电能表的额定功率配置用电器,原则上用电器总功率不超过电能表的额定功率。如果用电器总功率超过电能表的额定功率,则各种大功率用电器应错开时间,交替使用。
②根据各种用电器的工作电流设计线路,选用的导线的负荷能力应与电路中通过的电流大小相适应,对于空调、电暖器、电热水器等功率较大的用电器,应采用专线独立供电。
【典例1】如图所示,将多个用电器插在同一个插排上同时使用,由于 过大,会造成家庭电路中的电流过大,可能超过安全值,导致线路故障,甚至发生火灾。图中___________________________________________________号线中的电流最大。
2.短路
短路是家庭电路中电流过大的另一原因。
(1)短路对家庭电路的危害:家庭电路中,一旦发生短路,干路中的电流会很大,产生大量的热使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。
(2)家庭电路短路的原因。
①改装电路时,使相线和中性线直接连通。
②电线和用电器的绝缘皮破损或老化,导致相线和中性线直接连通。
③用电器或插座进水等。
【典例2】聪聪家的电能表标有“220 V 10(20)A”的字样。家中正在使用着一台1 000 W的空调、两盏22 W的节能灯。聪聪需要再用一个18 W的台灯,可每当台灯的插头插进插座时,空气开关就跳闸,发生这种现象的原因可能是( )
A.节能灯短路
B.用电器总功率过大
C.插头或台灯短路
D.空调的额定功率突然增大
3.触电事故
触电形式 家庭电路触电 单线触电 站在地上的人接触到相线,则电流流入人体,通过人体流入大地,造成触电事故,如果这时脚下踩着绝缘材料,就不会触电
双线触电 人站在绝缘体上,若一只手接触相线,另一只手接触中性线,电流将由相线流经人体回到中性线,造成触电事故
高压触电 高压电弧触电 高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠近高压带电体到一定距离时,高压的带电体和人体间发生放电现象,电流通过人体造成高压电弧触电
跨步电压触电 高压输电线掉落在地上,地面上和电线断头距离不同的各点间存在电压,当人两脚与电线断头的距离不等时,两脚之间存在相当高的电压,这时电流从一条腿流入,从另一条腿流出,造成跨步电压触电
触电事故急救 处理 原则 使触电的人迅速和电源脱离,同时注意自身安全
具体 做法 一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,使触电者尽快脱离电源;二是尽力抢救;三是发生电气火灾时,务必在切断电源后再灭火
【典例3】如图所示,A、B、C、D四人均直接与家庭照明电路的相线接触,以下关于A、B、C、D四人是否会发生触电事故的判断中,正确的是( )
A.A、B、C、D四人都直接或间接跟相线连通,所以都会发生触电事故
B.A、B、D三人因站在干燥的木凳上,所以不会发生触电事故
C.A、B二人只接触相线,不会发生触电事故
D.B、C、D三人因构成电流的通路,所以都会发生触电事故
1.某天晚上,某市照明一直正常的居民楼突然停电,经检查是配电房的保险丝熔断了,换上跟原来一样规格的保险丝,全楼的灯又亮了,但是只经过几分钟,保险丝又熔断了,其原因可能是( B )
A.某处发生了短路
B.连接了大功率的用电器
C.连入配电房的相线断路
D.连入配电房的中性线断路
2.家庭电路中各个用电器的连接方式是 。人们同时使用多台空调时,常因电流过大,使干路上的空气开关跳闸,出现此现象可能是用电器的 过大。
3.如图所示电路中,所有开关闭合后,由于 使电路中干路电流过大,导致金属导线发热,可能引燃外面的绝缘皮。
4.小华刚将电炉的插头插入家里的插座,只见火花一闪,“啪”的一声响,插座里冒出一缕黑烟,屋里亮着的电灯和电视突然都熄灭了。这一现象产生的原因是( D )
A.插座断路
B.电炉的插头断路
C.插座短路
D.电炉的插头短路
5.如图所示,完成家庭电路的连接后,为了检测是否存在短路,有经验的电工师傅会用一盏“220 V 40 W”的白炽灯替代保险丝。闭合所有家庭电路的开关,如果白炽灯出现下列哪种现象,说明家庭电路存在短路( A )
A.正常发光 B.不发光
C.比正常亮度亮 D.比正常亮度暗
知识点三 触电事故
6.如果家中有人触电,在不能立即切断电源的情况下,千万不能用手直接去拉触电者,可以用一些物品使触电者脱离带电体。下列物品中不能使用的是( C )
A.木擀面杖 B.橡胶手套
C.不锈钢拖把杆 D.塑料凳子
7.关于人体触电的说法正确的是( D )
A.只有高压电才能使人体触电
B.只要有电压加在人体上,就会使人体触电
C.只有36 V的电压才是安全电压
D.人触电的真正原因是有较大电流通过人体
基础巩固
1.(多选)下列情况不会造成家庭电路中的电流过大的是( CD )
A.同时使用大功率电器
B.双孔插座中的两个线头相碰
C.灯泡灯丝断了
D.插头和插座接触不良
2.如图所示,家庭电路中的灯泡在发光。①把连接灯泡的两根导线直接连通;②把连接插座的两根导线直接连通;③把连接开关的两根导线直接连通。其中会引起电路中电流过大的是( B )
A.①②③ B.①②
C.①③ D.②③
3.下列做法符合安全用电原则的是( D )
A.湿手按开关
B.同时使用多个大功率用电器
C.高压线下钓鱼
D.用干木棒挑开电线救人
4.随着人们生活水平的不断提高,家里的大功率用电器越来越多,例如电磁灶、空调和电热水器等。某一天,聪聪的妈妈将空调、电饭锅、电磁灶和电热水器同时插入插座,不一会儿,家中的空气开关就突然跳闸了。请你用所学的物理知识,解释家庭电路中同时接入多个大功率用电器,容易烧坏电线引起火灾的原因。
5.家庭电路中的空气开关跳闸,发生这种现象的原因不可能是( D )
A.同时使用大功率的用电器
B.相线和中性线直接连通
C.电线绝缘皮破损或老化形成短路
D.用户线断路
6.“每一度电都是光明的使者,但若失去控制,它也会成为隐形的杀手。安全用电不是选择题,而是必答题。从拔掉不用的插头开始,从拒绝私拉电线开始,让我们共同守护这份温暖的力量。”生活中,我们一定要注意安全用电,下列做法符合安全用电原则的是( C )
A.充电时空气开关跳闸,可立即合上空气开关继续充电
B.电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C.发生电火灾时应该立即切断电源,再用灭火器灭火
D.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
7.“五一”假期,明明在家里用电烤箱烤羊排,妈妈在用电饭锅煮饭,房间内较热,他打开空调降温,突然家里断电了,经检查是空气开关跳闸。请你分析他家空气开关跳闸的原因,并提出一条改进意见。
8.冬季是电气火灾多发期,电路火灾时有发生,火警电话不断。调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热,引燃了外面的绝缘皮。请根据你学过的物理知识回答问题。
(1)“超负荷”是什么意思?
(2)导致火灾发生的理论依据是什么?