1、第十九章第十九章 生活用电生活用电第第2 2节节 家庭电路中电流过大的原因家庭电路中电流过大的原因 我国许多城乡地区进行家庭供电线路的改造，主要内容是我国许多城乡地区进行家庭供电线路的改造，主要内容是把电线换成更粗的，电能表换成标定电流更大的，请你说一说把电线换成更粗的，电能表换成标定电流更大的，请你说一说这种改造的必要性。这种改造的必要性。根据根据P=UI，可以得到，可以得到 家庭电路中的电压是一定的，家庭电路中的电压是一定的，U=220V，所以用电器总，所以用电器总电功率电功率P 越大，电路中的电流越大，电路中的电流 I 就越大。就越大。PIU家庭电路中的总功率：家庭电路中的总功率：P=P
2、1+P2+Pn P=P1+P2+Pn 家庭电路中的供电线路、保险装置和电能表都有允许通过家庭电路中的供电线路、保险装置和电能表都有允许通过的最大电流。若通过的电流超过允许值，会引起线路故障，甚的最大电流。若通过的电流超过允许值，会引起线路故障，甚至发生火灾。至发生火灾。知识点 1结论：结论：用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。用电器的总功率过大，容易发生火灾用电器的总功率过大，容易发生火灾例题例题1 炎炎夏日里，明明家新购置了一台炎炎夏日里，明明家新购置了一台1kW的空调。已知他的空调。已知他家原有用电器的总功率是家原有用电器的总
3、功率是1 020W，电能表上标有，电能表上标有“220V 10A”的的字样。请你通过计算说明：字样。请你通过计算说明：（1）使用这台空调时，通过它的电流是多少？）使用这台空调时，通过它的电流是多少？（2）从安全用电的角度考虑，明明家的电路是否允许安装）从安全用电的角度考虑，明明家的电路是否允许安装这样一台空调？这样一台空调？解：（解：（1 1）空调接入家庭电路使用，电压为）空调接入家庭电路使用，电压为220 V220 V。I1=4.55 AP1U103 W220 V通过这台空调的电流：通过这台空调的电流：I=I1+I2=4.55A+4.64A=9.19 A 2 020W P=P1+P2=1 0
4、00W+1 020W=2 020W方法（二）方法（二）计算用电器的总功率是否超过电能表允许使用的计算用电器的总功率是否超过电能表允许使用的最大功率最大功率（2 2）多种解题方法：）多种解题方法：方法（一）方法（一）计算同时使用所有用电器时的总电流是否超过计算同时使用所有用电器时的总电流是否超过10A10AP0=UI0=220V10A=2 200WI2=4.64 AP2U1 020W220V所以，从安全用电的角度考虑，可以安装这样一台空调。所以，从安全用电的角度考虑，可以安装这样一台空调。1.据报道据报道“某市地铁三号线存在安全事故隐患，整条线路所用某市地铁三号线存在安全事故隐患，整条线路所用电
5、缆偷工减料，各项生产指标都不符合地铁施工标准，电缆线电缆偷工减料，各项生产指标都不符合地铁施工标准，电缆线径的实际横截面积小于标称的横截面积，会造成电缆电线的发径的实际横截面积小于标称的横截面积，会造成电缆电线的发热过大，可能发生火灾。热过大，可能发生火灾。”请你用学过的物理知识解释存在安请你用学过的物理知识解释存在安全隐患的原因。全隐患的原因。答：电缆线径的实际横截面积小于标称的横截面积，导线的答：电缆线径的实际横截面积小于标称的横截面积，导线的横截面积越小，电阻越大。根据焦耳定律横截面积越小，电阻越大。根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电可知，在电流和时间一定时，它产生的热量就比较多，电缆的
6、温度就会流和时间一定时，它产生的热量就比较多，电缆的温度就会升高较多，容易引发火灾。升高较多，容易引发火灾。短路是家庭电路中电短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。流过大的另一个原因。有时候家庭电路中用电器的总功率并有时候家庭电路中用电器的总功率并不是很大，但是也会产生电流过大的不是很大，但是也会产生电流过大的现象，你认为原因可能是什么？现象，你认为原因可能是什么？知识点 2你知道形成家庭电路短路的原因是什么吗？你知道形成家庭电路短路的原因是什么吗？由于改装电路时不小心，使火线和零线直接连通造成短路；电线绝缘由于改装电路时不小心，使火线和零线直接连通造成短路；电线绝缘皮破损或烤焦，电线和用电器
7、使用年限过长，绝缘皮破损或老化，也会使皮破损或烤焦，电线和用电器使用年限过长，绝缘皮破损或老化，也会使火线和零线直接连通或电器进水造成短路。火线和零线直接连通或电器进水造成短路。家庭电路中短路很容易造成火灾。家庭电路中短路很容易造成火灾。短路对家庭电路的影响短路对家庭电路的影响 为了防止电路中电流过大，为了防止电路中电流过大，发生危险，电路中常常要安装保险发生危险，电路中常常要安装保险丝，以保护用电器或人身安全。丝，以保护用电器或人身安全。各种保险丝各种保险丝知识点 3 作用：作用：材料：材料：注意：选用合适规格的熔丝，不能用铜丝或者铁丝代替。注意：选用合适规格的熔丝，不能用铜丝或者铁丝代替。
8、电路中电流过大时，熔丝熔断，自动切断电路，电路中电流过大时，熔丝熔断，自动切断电路，起到保护作用。起到保护作用。熔丝由电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成。熔丝由电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成。插入式保险盒插入式保险盒 保险丝的额定电流应等于或保险丝的额定电流应等于或稍大于电路中最大正常工作时的电流。稍大于电路中最大正常工作时的电流。选择：选择：家庭电路中的所有用电器都工作时的电流家庭电路中的所有用电器都工作时的电流利用了电流的热效应。利用了电流的热效应。保险丝的作用及选择保险丝的作用及选择 新建楼房的供电线路已经不再使用保险丝，新建楼房的供电线路已经不再使用保险丝，而用起保险作用的空气开关代替
9、。而用起保险作用的空气开关代替。室内配电盘室内配电盘例题例题2 2 在装有额定电流为在装有额定电流为20A20A的保险丝的家庭电路中，已装有的保险丝的家庭电路中，已装有“220V 220V 100W”100W”的电视机的电视机2 2台，台，“220V 125W”220V 125W”的电冰箱的电冰箱1 1台，台，“220V 800W”220V 800W”的电饭锅的电饭锅1 1个，个，“220V 225W”220V 225W”的洗衣机的洗衣机1 1台，台，“220V 20W”220V 20W”的节能的节能灯灯8 8盏，盏，“220V 1000W”220V 1000W”的空调的空调2 2台。求：台。
10、求：（1 1）在电路中最多还能安装多大功率的用电器？）在电路中最多还能安装多大功率的用电器？（2 2）若因电路出现故障，保险丝不慎熔断了。现检修好电路后，手）若因电路出现故障，保险丝不慎熔断了。现检修好电路后，手边只有额定电流为边只有额定电流为10A10A的保险丝，应该怎么办？的保险丝，应该怎么办？解：（解：（1 1）电路允许的总功率：）电路允许的总功率：P1=UI=220VP1=UI=220V20A=4 400W20A=4 400W 现有用电器的总功率：现有用电器的总功率：P2=100WP2=100W2+125W+800W+225W+20W2+125W+800W+225W+20W8+1 00
11、0W8+1 000W2=3 510W2=3 510W 电路还能接入用电器的功率为：电路还能接入用电器的功率为：P=P1P2=4 400W3 510W=890WP=P1P2=4 400W3 510W=890W （2 2）并联电路干路电流等于各支路电流之和，可以用两根额定）并联电路干路电流等于各支路电流之和，可以用两根额定电流为电流为10A10A的保险丝并联接入家庭电路。的保险丝并联接入家庭电路。2.小华家有小华家有30W日光灯日光灯2盏，盏，15W的电灯的电灯3盏，盏，60W的彩电的彩电1台，台，100W的电冰箱的电冰箱1台，台，300W的洗衣机的洗衣机1台，台，600W的音响的音响1台，台，1
12、kW的电饭煲的电饭煲1个，问：他家的总保险丝应如何选择？个，问：他家的总保险丝应如何选择？解：用电器的总功率：解：用电器的总功率：P2=30WP2=30W2+15W2+15W3+60W+100W+300W+600W+1 000W=2 165W3+60W+100W+300W+600W+1 000W=2 165W所有用电器都工作时，电路中的电流：所有用电器都工作时，电路中的电流：2 165W220V9.84APIU所以，他家应选择额定电流为所以，他家应选择额定电流为10A的总保险丝。的总保险丝。连 接 中 考连 接 中 考1.（2019株洲）在家庭电路中，一定不会引发总开关株洲）在家庭电路中，一定
13、不会引发总开关（带有漏电保护器）跳闸的是（）（带有漏电保护器）跳闸的是（）A火线和零线直接连通火线和零线直接连通 B安装用电器时人体接触火线安装用电器时人体接触火线 C试电笔笔尖接触火线试电笔笔尖接触火线 D同时使用多个大功率用电器同时使用多个大功率用电器 C当有人触电、电路中出当有人触电、电路中出现短路、家用电器总功现短路、家用电器总功率过大时都会造成总开率过大时都会造成总开关出现关出现“跳闸跳闸”现象。现象。2.（2018枣庄）在生活中，我们有时会遇到以下几种情况，在下枣庄）在生活中，我们有时会遇到以下几种情况，在下述情况中可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是（）述情况中可能引起家庭电路中空
14、气开关跳闸的是（）（1）电路中增加大功率的用电器；）电路中增加大功率的用电器；（2）插座中的两个线头相碰；）插座中的两个线头相碰；（3）开关中的两个线头相碰；）开关中的两个线头相碰；（4）户外输电线绝缘皮破损。）户外输电线绝缘皮破损。A（1）和（）和（2）B（2）和（）和（3）C（1）和（）和（3）D（2）和（）和（4）A家庭电路中家庭电路中电流过大电流过大连 接 中 考连 接 中 考连 接 中 考连 接 中 考3.（2019呼和浩特）关于家庭电路，下列说法中正确的是（）呼和浩特）关于家庭电路，下列说法中正确的是（）A在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大在家庭电路中，同时工作的用电器
15、越多，总电阻越大 B家庭电路中总电流过大，保险丝熔断，一定是由于电路中用电家庭电路中总电流过大，保险丝熔断，一定是由于电路中用电 器过多，实际功率过大引起的器过多，实际功率过大引起的 C用电器使用三线插头，是为了防止漏电而采取的保护措施用电器使用三线插头，是为了防止漏电而采取的保护措施 D保险丝一般选用电阻比较小，熔点比较低的合金制作而成保险丝一般选用电阻比较小，熔点比较低的合金制作而成 总电流越大总电流越大C也可能短路也可能短路电阻较大电阻较大1.在家庭电路中，各用电器之间是在家庭电路中，各用电器之间是_（选填（选填“串联串联”或或“并联并联”）连接的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料，
16、）连接的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时，空气开关立刻当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时，空气开关立刻“跳跳闸闸”，小天分析其原因可能是电热水壶插头内部，小天分析其原因可能是电热水壶插头内部_，也，也可能是家里电路中用电器总功率可能是家里电路中用电器总功率_。短路短路过大过大并联并联基 础 巩 固 题基 础 巩 固 题2.近年来许多重大火灾都是因为线路故障引发的，线路故障的近年来许多重大火灾都是因为线路故障引发的，线路故障的一个原因是连接处接触不良。与连接完好相比接触不良处的阻一个原因是连接处接触不良。与连接完好相比接触不良处的阻值值_（填（填“增
17、大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”），在该处消耗的），在该处消耗的电功率将变大，会造成局部过热，引发火灾。另一个原因是线电功率将变大，会造成局部过热，引发火灾。另一个原因是线路严重老化，通电时导线之间容易发生短路。导线中电流过路严重老化，通电时导线之间容易发生短路。导线中电流过_，酿成火灾。，酿成火灾。增大增大大大基 础 巩 固 题基 础 巩 固 题3.小雨家的空气开关发生了跳闸，则一定是电路中小雨家的空气开关发生了跳闸，则一定是电路中（）（）A发生了断路发生了断路 B用电器电阻过大用电器电阻过大 C电压高于电压高于220V D总电流过大总电流过大 D 基 础 巩 固 题基 础 巩 固
18、题4.随着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若出现如随着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若出现如图所示情形，会导致连接插座的导线发热，下列做法可行的是图所示情形，会导致连接插座的导线发热，下列做法可行的是（）（）A在保险盒中更换更粗的保险丝在保险盒中更换更粗的保险丝 B减少同时使用大功率用电器减少同时使用大功率用电器 C在该插座上再插入一个插座供其他用电器使用在该插座上再插入一个插座供其他用电器使用 D不需理会继续使用不需理会继续使用 B 基 础 巩 固 题基 础 巩 固 题小明按老师要求，对自家电器进行了精心调查，结果如下：小明按老师要求，对自家电器进行了精心调查，结果如下：现
19、有家用电器现有家用电器电能表电能表铭牌铭牌干路空气开关干路空气开关额定电流额定电流干路电线规格和额定干路电线规格和额定电流电流电视机电视机1台台电灯电灯5盏盏电热水电热水器器1台台洗衣机洗衣机1台台电冰箱电冰箱1台台220V 10A10A直径直径3mm铜线，允许铜线，允许最大电流最大电流15A300W560W 1 000W200W100W（1）只开一台电视和所有电器全部打开两种状态下，哪种状态电阻较大？）只开一台电视和所有电器全部打开两种状态下，哪种状态电阻较大？（2）小明家电器同时用电，电能表超负荷吗？请通过计算说明。）小明家电器同时用电，电能表超负荷吗？请通过计算说明。（3）电冰箱是）电冰
20、箱是24小时不间断工作的电器，假设电冰箱一个月工作小时不间断工作的电器，假设电冰箱一个月工作360小小时，电冰箱一个月用了多少度电？时，电冰箱一个月用了多少度电？能 力 提 升 题能 力 提 升 题解：（解：（1 1）家庭电路的连接方式为并联，因并联电路中总电阻）家庭电路的连接方式为并联，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一个分电阻，所以，只开一台电视时，电路中的总电阻大；个分电阻，所以，只开一台电视时，电路中的总电阻大；（2 2）电能表允许家庭用电器同时工作的总功率：）电能表允许家庭用电器同时工作的总功
21、率：P=UI=220VP=UI=220V10A=2 200W10A=2 200W 小明家电器同时用电时总功率：小明家电器同时用电时总功率：P=300W+560WP=300W+560W5+1 000W+200W+100W=4 400W5+1 000W+200W+100W=4 400W因因P PPP，所以，电能表超负荷；，所以，电能表超负荷；（3 3）由）由 可得，电冰箱一个月用的电：可得，电冰箱一个月用的电：W=Pt=10010-3kW360h=36kW h=36度度WPt用电器总功率过大用电器总功率过大原因原因用电阻比较大、熔点比较低的用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制成铅锑合金制成短路短路选择选择保险丝保险丝材料材料保险丝的额定电流等于或稍大保险丝的额定电流等于或稍大于电路中最大的正常工作电流于电路中最大的正常工作电流家庭家庭电路电路中电中电流过流过大的大的原因原因作用作用当电流过大时，切断电路，起当电流过大时，切断电路，起到保护作用到保护作用
