第2节 家庭用电
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.知道电路有两种基本连接方式，即串联和并联，了解串联电路和并联电路的特点，会连接简单的电路．(重点)
2.了解家庭电路的组成．知道熔丝和低压断路器在电路中的作用，能根据家庭的实际用电功率选择熔丝或低压断路器．(重点)
3.了解家庭用电中常见的一些故障及其原因，有排除简单故障的意识，能自己动手排除一些简单的故障．(难点)
4.了解安全用电知识，具有安全用电的意识．知道家庭用电量的计算方法，能估算家庭的用电量，具有节约用电的意识，培养可持续发展意识.
串 联 电 路 和 并 联 电 路
1．电路的组成
一个完整的电路应由电源、开关和用电器(或元件)组成．用电器不止一个，把多个用电器连接起来有两种基本的方式：串联和并联．
2．串联电路
(1)串联电路：在一个电路中把所有用电器(或元件)一
个接一个地依次串接起来，电流只有一个通路．
(2)三个基本特点
①串联电路中各处的电流相等．
②串联电路两端的总电压等于各部分电路的电压之和．U＝U1＋U2＋U3＋…
③串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和．R＝R1＋R2＋R3＋…
3．并联电路
(1)并联电路：把用电器(或元件)并列地连接起来，电流有，能用开关接通或切断整个电路和部分电路．
(2)三个基本特点
①各支路两端的电压相等．
②干路中的电流等于各支路中的电流之和．I＝I1＋I2＋I3＋…
③并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和.＝＋＋＋….
1．并联电路中，当其中一个支路电阻增大时，电路总电阻减小．(×)
2．并联电路的总电阻等于各支路电阻的倒数之和．(×)
3．并联电路中，并联电阻的个数越多总电阻越小．(√)
并联电路的总功率和各支路功率有何关系？
【提示】 并联电路的总功率等于各支路功率之和．
1．串联电路
(1)电压分配关系：各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，即＝＝…＝＝I.
(2)功率分配关系：各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比，即＝＝…＝＝I2.
(3)总功率等于各用电器消耗的功率之和，即P＝P1＋P2＋….
2．并联电路
(1)并联电路的电流分配关系是：
I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U.
(2)并联电路的功率分配关系是：
P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2.
(3)总功率等于各用电器消耗的功率之和，即P＝P1＋P2＋….
1．电阻R1的阻值为6 Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过它们的电流之比I1∶I2＝2∶3，则R2的阻值和总电阻的阻值分别是( )
A．4 Ω；2.4 Ω B．4 Ω；3.6 Ω
C．9 Ω；36 Ω D．9 Ω；4.5 Ω
【解析】 并联电路中通过各支路电阻的电流与它的阻值成反比，R1∶R2＝I2∶I1，所以R2＝4 Ω.R1与R2并联的总电阻R＝＝ Ω＝2.4 Ω.故A正确．
【答案】 A
2．(多选)在图5-2-1所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是( )
图5-2-1
A．I1＝
B．I1＝
C．I1＝
D．I1＝
【解析】 I1＝，R1与R2串联，故I1＝I2＝，从整体计算I1＝I2＝，故B、C正确．
【答案】 BC
3．由4个电阻连接成的混联电路如图5-2-2所示．R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω.
图5-2-2
(1)求a、d之间的总电阻；
(2)如果把42 V的电压加到a、d两端，通过每个电阻的电流是多少？
【解析】 (1)由图可知Rcd＝ Ω＝2 Ω
故Rad＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝14 Ω.
(2)由欧姆定律知I＝＝ A＝3 A，此即为通过R1、R2的电流．设通过R3、R4的电流分别为I3、I4.
则由并联电路电压相等，I3R3＝I4R4
即6I3＝3I4而I3＋I4＝3 A．解得I3＝1 A，I4＝2 A.
【答案】 (1)14 Ω (2)3 A 3 A 1 A 2 A
家 庭 电 路 与 用 电 故 障
1．家庭电路的组成
家庭电路一般由进户线、配电盘、室内导线、开关、插座、照明灯具和各种家用电器组成．
2．熔丝的作用
熔丝又称保险丝．当线路发生故障，电路中通过的电流过大时，熔丝会迅速熔断，以保护整个线路．
3．低压断路器的作用
低压断路器既具有一般开关的功能，又具有过载、短路自动保护功能，反应速度比熔丝快．
4．家庭用电故障
(1)故障分类
按故障性质可分为线路故障和用电器故障两大类．按故障原因可分为短路、断路、漏电等．
(2)故障特点
①短路故障：如果用电器一接上去熔丝就熔断，通常是短路，当然也不排除负载过大的因素．
②断路故障：如果熔丝、用电器都没有问题，而用电器不工作，则有可能是线路断路．
③漏电故障：发现用电量比平时增加，建筑物带电、电线发热等现象，可能是某处电路漏电．
1．选择熔丝时，应该使它的额定电流等于或稍小于电路的最大正常工作电流．(×)
2．在选择电线时，应该使电线的安全电流稍大于最大正常工作电流．(√)
我们生活中常见这样的现象：路旁的灯一个坏了，而其他的灯还亮，而家中的一串小彩灯一个坏了，整串都不亮了，这是为什么呢？
【提示】 所有的路灯是并联关系，一个灯坏了，只是一个支路断路，而其他支路仍是通路，其他灯还亮，而小彩灯是串联关系，一个灯坏，整个电路成了断路，所有灯都不会亮．
1．家庭电路组成
(1)一般组成框图
(2)进户线
①火线：火线跟零线间的电压是220 V.
②零线：零线是与大地相连的，正常情况下零线跟大地之间的电压是0 V.
③地线：在家庭里直接与大地相通的导线，这是为了安全另外加接的．火线与地线之间的电压是220 V，零线与地线之间的电压是0 V.
2．故障处理
(1)短路故障的处理：查明短路原因并排除故障后换上同样的熔丝，绝对不能换用比原来粗的熔丝或者其他材料的金属丝．
(2)断路故障的处理：一般情况是接线螺丝松脱、电线接头处接触不良，导线断裂等．在确认电源没有停电的情况下，可以使用测电笔逐段排查断路点．使用测电笔时要注意安全，手绝对不能接触笔尖的金属部分．
(3)漏电故障的处理：仔细检查灯座、吊线盒、开关、插座等容易漏电处，再检查电线连接处、电线穿墙处、电线转弯处等电线绝缘层容易受损的部位．
4．某家庭要安装一套家庭供热水系统．所选用电热水器的技术参数中标有：“加热功率/电压3 800 W/220 V”．若需要为电热水器安装一个熔断器，参考下列数据通过计算说明，应该选择多大直径的熔丝？
常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%，锡5%)
额定电流I/A
2
2.6
3.3
4.8
7
11
15
18
22
直径d/mm
0.508
0.61
0.71
0.915
1.22
1.63
2.03
2.34
2.65
【解析】 P＝3 800 W，U＝220 V，I＝＝ A≈17.27 A，
查表可得，应选用直径为2.34 mm、额定电流为18 A的熔丝．
【答案】 2.34 mm
5．家庭电路中的保险丝烧断了，下列做法中正确的是( )
A．用钢丝代换
B．为了保险，选择尽量粗的保险丝代换
C．选择额定电流稍小于电路中最大正常工作电流的保险丝替换
D．选择额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流的保险丝替换
【解析】 用钢丝或尽量粗的保险丝代换时对电路不会起到保护作用；用小于正常工作电流的保险丝又使电路不能正常工作，故应选等于或稍大于电路中最大正常工作电流的保险丝，故选D.
【答案】 D
6．家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是( )
A．使用的用电器总功率过大
B．拉线开关中两根导线的线头相碰了
C．保险丝的规格不符合规定的要求
D．插座中的两根导线的线头相碰了
【解析】 选项A过载可以引起保险丝熔断；选项D插座中两根导线的线头相碰，发生短路，也会使保险丝熔断；选项C也可；选项B中拉线开关线头相碰火线接通，不会使保险丝熔断．
【答案】 B
家 庭 安 全 用 电 及 节 约 用 电
1．人体触电后的危险程度取决于
(1)电流的大小和通电时间．当触电电流和触电时间的乘积大于50_mA·s时，就会造成较严重的伤害，甚至死亡，我国规定30_mA·s为极限值．
(2)电流通过的部位．电流通过心脏、大脑等重要器官危险性更大．
(3)电压的高低．触及65_V以上的交流电就可危及生命，只有小于36_V的交流电才对人体比较安全．
2．安全用电常识
(1)湿手不接触带电设备，不用湿布擦带电设备，并且要防止用电器受潮．
(2)使用家用电器时一定要仔细阅读说明书，特别是用电注意事项．移动家用电器时要断开电源．拔取电源线时，应当手持插头，切勿直接牵拉电源线，以免损坏电源线，或者造成接头脱落．
(3)不能负载过大，否则容易导致危险．使用电热器具时要注意防止发生火灾．冬天使用电暖器时，人一离开就要停止使用．
(4)遇到电气设备冒火，若一时无法判明原因，不得用手拔插头，拉闸刀开关，要借用绝缘工具拔下插头或拉开闸刀开关．
(5)有金属外壳的家用电器一定要采用带保护接地的三孔插座．应在安装线路的同时敷设好接地线．
3．随着工业的发展和家用电器的普及，电能危机已迫在眉捷．因此一定要注意节约用电．
4．电功的国际单位是焦耳(J)，焦耳这个单位太小，通常用较大的单位千瓦时(kW·h)，1 kW·h＝3.6×106 J．千瓦·时俗称度．
1．当出现短路故障时，漏电保护器会自动切断电路．(×)
2．经过低压配电变压器输出的电压为380 V/220 V，对人是比较安全的．(×)
3．瓦特和焦耳都是电功的单位．(×)
日常生活中常有人说：这只电灯真亮，是多少“度”的？
以上说法对吗？如不对，应怎样说？
【提示】 不对，应该是多少瓦的．
1．家庭安全用电必须注意以下几点
(1)高度重视，谨防触电：接触、搬运电器时头脑中要时刻想着避免触电，不能大意，要定期检查用电器的插头，大功率用电器的插头极易因过热而损坏，更要注意．
(2)避免短路：短路时电路中的电流非常大，轻则电源、电线烧毁，重则发生火灾，酿成大祸．从插座拔出插头时要手握插头，切勿用力拉扯电线，以免电线绝缘皮破损或插座接头脱落，形成短路．
(3)电器金属外壳应该接地线．容易潮湿的电器如洗衣机等更要接地．
(4)不要在同一插座上同时使用几个大功率的用电器，以免流过插座的电流太大，容易引起火灾，
(5)不要让纸张等易燃物过分靠近电灯、电饭锅、电炉等．
2．节约用电
(1)养成良好的用电习惯，记住随手关闭不使用的用电器．
(2)节约用电，坚持可持续发展．
7．现代家庭电器化程度越来越高，安全用电是一个十分突出的问题．下表提供了一组人的部分人体电阻平均值数据：
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
电阻
电流(加220 V)
电阻
电流(加220 V)
手与手之间
200 kΩ
1.1×10－3 A
5 kΩ
手与脚之间
300 kΩ
7.3×10－4 A
8 kΩ
手与塑料鞋底之间
800 kΩ
2.8×10－4 A
10 kΩ
(1)从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的________倍．
(2)在空格中填入对人体加220 V电压后的电流值．
(3)若对人的安全电流是20 mA以下，上述哪几项是十分危险的．
(4)电路上有规格为10 A的熔丝(俗称保险丝)，如图5-2-3所示，用电器R的功率是1 500 W，这时通过熔丝的实际电流是多少？人体出汗或潮湿时，手脚触电，为什么熔丝不会断？
图5-2-3
【解析】 (1)n1＝200 kΩ/5 kΩ＝40，n2＝300 kΩ/8 kΩ＝38，n3＝800 kΩ/10 kΩ＝80.所以干燥时电阻大约是潮湿时电阻的38～80倍．
(2)潮湿时电流分别为：I1＝220 V/5 kΩ＝44 mA，I2＝220 V/8 kΩ＝27.5 mA，I3＝220 V/10 kΩ＝22 mA.
(3)由上述计算知，潮湿时导电电流都大于20 mA，所以上述各种情况均有危险．
(4)通过用电器R的电流IR＝PR/U＝1 500 W/220 V＝6.8 A，人的手脚触电时通过人体的电流I2＝27.5 mA＝0.027 5 A，通过熔丝的总电流为I＝IR＋I2＝6.827 5 A<10 A，故熔丝不会熔断．
【答案】 (1)38～80 (2)44 mA 27.5 mA 22 mA
(3)潮湿时各种情况均有危险 (4)见解析
8．从安全用电的角度出发，下列做法存在安全隐患的有( )
A．用电器金属外壳应该接地线
B．不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器
C．要定期检查用电器插头，特别是大功率用电器插头
D．洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线
【解析】 有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护，否则外壳容易带电．
多个电器接在同一插座上，当同时开启这些电器时，会造成瞬间电流很大，电压下降，影响电器正常工作，甚至因插座连接线超负荷而发热引起火灾．
用电器插头如果破损，人体接触到破损部位容易造成触电事故，破损处容易造成短路事故．
【答案】 D
9．很多家用电器都有待机功能，比如，电视可以用遥控器关机而不必断开电源．这一功能虽给人们带来了方便，但电器在待机状态下仍有能耗．下表是小明家两台电器的数据统计．这两台电器每天待机共耗电________度．若能及时断开电源，他家每月可以节约电费______元．(电价为0.5元/度，每月按30天计算)
家用电器
待机功率P/kW
每天平均待机时间t/h
彩色电视
0.008
20
VCD
0.012
22
【解析】 彩电每天待机耗电：
W1＝0.008×20度＝0.16度，
VCD每天待机耗电：
W2＝0.012×22度＝0.264度，总共每天耗电0.424度．
若能及时断开电源，每月可节约电费：
0．424×30×0.5元＝6.36元．
【答案】 0.424 6.36
课件36张PPT。学业分层测评知识点一知识点二知识点三
电源 开关 用电器 串联 并联 用电器 依次串接 一个通路 相等 和 和 并列 多条通路 整个 部分 相等 和 和 × × √ 配电盘 开关 开关 线路故障 用电器故障 短路 断路 短路 增加 带电 发热 × √ 50 mA·s 30 mA·s 心脏 大脑 65 V 36 V 不接触 说明书 负载 停止 用手 金属外壳 电能危机 度 × × ×
