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  4. 串、并联电路的辨别电能表的使用及其读数电功率的计算安全用电

在家庭电路中,火线和零线之间的电压是______,控制电灯的开关和电灯应______联,电灯和其它用电器应______联在火线和零线之间.某家庭的电能表上标着3000revs/kW•h,如果电能

一、题文

在家庭电路中,火线和零线之间的电压是______,控制电灯的开关和电灯应______联,电灯和其它用电器应______联在火线和零线之间.
某家庭的电能表上标着3000revs/kW•h,如果电能表一分钟内的转数是5,那么家庭电路中消耗的总电功率是______W.

考点提示:串、并联电路的辨别,电能表的使用及其读数,电功率的计算,安全用电

二、答案

家庭电路的用电器都是连接在火线和零线之间,火线和零线之间的电压是220V,所以家庭电路的电压是220V.
开关和电灯是串联.电灯和其他用电器之间都是并联的,因为不能相互影响工作,只有并联才能使家用电器正常工作.
由题意可知:用电器所做的功W=
5
3000
kW•h=6×103J
p=
W
t
=
103J
60S
=100W.
故答案为:220、串、并:100.

三、考点梳理

知名教师分析,《在家庭电路中,火线和零线之间的电压是______,控制电灯的开关和电灯应______联,电灯和其它用电器应______联在火线和零线之间.某家庭的电能表上标着3000revs/kW•h,如果电能》这道题主要考你对 串、并联电路的辨别电能表的使用及其读数电功率的计算安全用电 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:串、并联电路的辨别,电能表的使用及其读数,电功率的计算,安全用电

考点名称:串、并联电路的辨别
  • 核心提示:
        学会正确识别串并联电路是初中物理的重要知识点之一,会识别电路是学习电路连接和电路计算的基础,对于电路的识别要紧紧抓住串联电路和并联电路的基本特征,而不应单从形状上去分析。
  • 串并联电路的识别方法:
    方法方法介绍
    定义法若电路中各元件是逐个顺次首尾相连的,此电路就是串联电路;若各用电器“首首相接.尾尾相接”并列地连在电路两点间,此电路就是并联电路
    电流法如果让电流从电源正极出发经过各用电器回到电源负极,途中不分流,始终是一条路径,则这些用电器的连接方式就是串联;如果电流在某处分为几条支路,且每条支路上只有一个用电器,电流在电路中有分有合,则这些用电器之间的连接方式就是并联
    拆除法拆除法的原理是串联电路中各用电器互相影响,并联电路中各用电器互不影响。逐个拆除电路中的用电器,根据电路中其他用电器中有无电流通过来识别电路的连接分式
    节点法所谓“节点法”就是在识别不规范电路的过程中,不论导线有多长,只要中间没有电源、用电器,导线两端点均可以看成同一个点,从而找出各用电器两端的公共点
考点名称:电能表的使用及其读数
  • 概念:
    专门用来计量某一时间段电能累计值的仪表叫做电能表,俗称电度表。
  • 电能表:
    铭牌和意义“220V”是说这个电能表应该在220V的电路中使用;“10(20)A是说这个电能表的额定电流是10A,在短时间内电流允许大一些,但不能超过20A;“50Hz”是说这个电能表在50Hz 的交流电路中使用; “600Fevs/kW·h”是说接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转
    读数方法电能表前后两次的示数之差就是用电器在对应的这段时间内消耗的电能
    种类除了目前使用较普遍的机械式电能表之外,常用的还有Ic卡电能表(读数是由液晶板显示的)
  • 利用电能表计算电功:
         根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功,或消耗的电能。在计算时通常有两种方法:
    (1)先根据每kw·h的转数求出表盘转一转所消耗的电能,再看表盘在一段时间内转了多少转,用上面两个数据相乘,所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能。
    (2)由于电能表的转盘的转数与电流做的功(或消耗的电能)成正比,因此可以先统一单位,然后列出比例式,再求解答案。

    例下课后王老师去关闭微机房的总电闸时,发现如图所示的电能表的转盘在缓慢地转动,他利用手表估测了一下,2min转盘转动了5转,那么2min内消耗了__J电能;经检查发现,原来机房内还有20 台型号相同的电脑显示器处于待机状态,则一台电脑显示器的待机功率约为__w。

    解析:2min内消耗的电能为,每台显示器的待机功率:
    答案:7.2×103  3

考点名称:电功率的计算
  • 电功率的计算公式:
    1. 定义式:P=W/t

    2. 常用公式:P=W/t=UIt/t=UI,即P=UI
  • 并、串联电路的总功率:
    1.并联电路的总功率
    因为P1=I1U,P2=I2U
    P=IU=(I1+I2)U=I1U+I2U,所以P=P1+P2
    即并联电路的总功率等于各并联用电器的电功率之和。
    并联电路电功率的分配:
    因为P1=I1U,P2=I2U,
    所以
    又因为,所以
    即并联电路中,电功率的分配跟电阻成反比。

    2. 串联电路的总功率
    因为P1=I1U,P2=I2U
    P=IU=(I1+I2)U=I1U+I2U,所以P=P1+P2
    即串联电路中总功率等于各串联电器的电功率之和。
    串联电路电功率的分配:
    因为P1=I1U,P2=I2U
    所以
    又因为,所以
  • 灯泡铭牌问题
      “铭牌问题”是电功率知识与实际生活相结合的热点问题,做这类题目时,首先要读懂用电器的“铭牌”。
    如图:灯泡上的铭牌。“PZ”是“普通照明灯泡”中 “普”和“照”的汉语拼音的第一个字母,表示灯泡的型号。另外可知:U=220V,P=25W。

    例:甲、乙两灯泡分别标有“220V 40W”和 “110V 40W”字样,将它们串联起来接入220V电路中,比较两灯的亮度,则(  )
    A.甲灯亮B.乙灯亮 C.一样亮D.无法判断

    解析:灯的亮度决定于灯的实际功率,串联时电流相同,根据P=I2R,电阻大的实际功率大,灯更亮一些。根据,R=,所以,甲灯更亮一些。


    公式法计算电功率:

    1.
         这是电功率的定义式,此公式适用于各种用电器和电路。
    2. P=UI
         这是电功率的决定式,即电功率是由用电器两端的电压和通过它的电流之积来决定的。此公式适用于所有电路,它是“伏安法”测小灯泡电功率的理论依据。该公式表明,用电器的实际功率等于实际电压与实际电流的乘积。常常借助于用电器的铭牌用此公式来计算用电器的额定电流,进而计算用电器的电阻;当然这个公式的最大用处还是用来计算各类用电器实际消耗的电功率或电路的总功率。

考点名称:安全用电
  • 安全用电原则:
        对于安全用电必须做到“四不”,即不接触低压带电体,不靠近高压带电体,不弄湿用电器,不损坏绝缘层。例如,在日常生活中,首先不要私拉乱接,私拉乱接是违反用电制度的,在安装电路上是不符合要求的,是容易出事故的;另外,在日常生活中换灯泡、擦灯泡的时候,应先将电源断开,不要用湿手、湿布擦灯泡,不要站在地上去擦,要站在木凳或桌子上去擦,防止万一开关失灵漏电造成触电事故,要特别注意安全。
  • 了解几个电压值:
    安全电压:不高于36V;家庭电路电压:220V;动力电压:380V。
    家庭电路电压和动力电压都远远高于安全电压,所以禁止靠近或接触
  • 欧姆定律与安全用电:
    1.不管是人体触电,还是引发火灾,都是电路中的 电流过大造成的,因此从欧姆定律的角度考虑, 要注意以下两个方面:
    (1)电压越高越危险。因为电压越高,电流越大。
    (2)防止电阻过小,因为电阻越小,电流越大。如用湿手触摸开关和用电器、不该连接的地方错误连接造成短路时电阻过小。

    2.加在人体上但不会对人体造成危害的电压,称为安全电压。低于36V的电压对人体是安全的,是安全电压。我国家庭电路的电压是220V,动力电路的电压为380V,高压输电线路的电压可以达到105V,都远远高于安全电压。

    触电及触电事故的处理:
    1.低压触电:通常所讲的“触电”是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。触电一般分为单线触电和双线触电,如下图所示。单线触电是人体直接触摸电源、火线或漏电的用电器等,使人体与大地形成回路。双线触电是人体的两部分(如两只手)分别接触到火线和零线,使人与电网形成回路。

     2.高压触电:最常见的是高压电弧触电和跨步电压触电。
    (1)高压电弧触电:当人体靠近高压带电体到一定距离时,高压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。
    (2)跨步电压触电:高压输电线落在地上,地面上与电线断头距离不同的各点存在电压,当人走近断头时,两脚位于离断头远近不同的位置上,因而两脚之间有了电压,这时电流通过人体,造成跨步电压触电。
    3.触电事故的处理具体做法:一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,尽快使触电者脱离电源。二是尽力抢救。三是发生电火灾务必在切断电源后,才能泼水救火。在整个救护过程中,必须随时注意自身保护,防止自己也触电。

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