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电功率和安全用电
【重点难点提示】
1．家庭电路中，电压U=220V是一定的，根据I?P知，电路的总功率P越大，电路U中的电流I就越大．
2．为了避免家庭电路中电流过大时，导线过热而被烧坏绝缘皮甚至引起火灾事故，电路里串联接入保险丝．当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量，使它的温度升高到熔点而熔断，自动切断电路而起到保护作用．
【重点难点解析】
1．家庭电路中电流过大的原因
(1)家庭电路中的用电器是并联连接的，电路的总功率等于各用电器的功率之和，即
P总?P1?P2??，家庭电路中干路电流I?P总U，由于电源电压U=220V保持不变，电路
中的总功率过大时，即过载时电路中电流会过大．
(2)家庭电路发生短路时，电路的电阻很小，家庭电路的总电流I?U，由于电源电压R—定，电路中的电流会过大．
2．保险丝
为了避免电路中的电流超过安全电流值而引起事故，电路中必须接入保险丝．
(1)保险丝是利用电流热效应工作的．保险丝是用铅锑合金制作的，电阻比较大，熔点比较低．当通过的电流过大时，它由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护电路的作用．
(2)保险丝的规格用额定电流表示，若保险丝中的电流小于或等于额定电流时，保险丝正常通电；若电流超过额定电流而达到保险丝的熔断电流时，它就会自动熔断而切断电路．
(3)选用保险丝时，应使它的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流．选用的保险丝，若额定电流过大，电流过强时它不熔断，就失去了保险作用；如果额定电流过小，在正常供电的情况下也会熔断，造成不必要的断电事故．在家庭电路中绝对不能用铜丝、铁丝代替保险丝，因为它们的熔点高、电阻小，在电流过强时不熔断，不能起到保护电路的作用．
(4)目前—些家庭电路中不再使用保险丝，而用带有保险装置的空气开关代替．当电流过大时，开关中的电磁铁起作用，使开关断开，切断电路．
【典型热点考题】
例1 在家庭电路中常常发生：在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断；有时是在台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内其他电灯熄灭，保险丝熔断．引起这两种故障的最大可能 ( )
(A)前者是插座短路，后者是灯泡短路 (B)前者是插头短路，后者是灯泡短路 (C)两者都是插座短路 (D)两者都是插头短路
(2003年，烟台)
分析与解答：家庭电路中的保险丝熔断，是由于电路中的电流过大．而产生电流过大的原因有两个：一是用电器的总功率过大，另一个是发生短路．由生活常识可知，台灯的功率
一般较小，因此造成保险丝熔断的原因不会是台灯的功率过大．由台灯插头未插入插座时，室内电灯正常发光可知插座处没有短路；在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断，这是插头短路引起；在台灯插头插入插座后，闭合开关，室内其他电灯熄灭，保险丝熔断，这是灯泡短路造成．
由以上分析可知，选项B正确．
点评：本题考查对家庭电路故障的分析判断能力．解题的关键是要理解，家庭电路中保险丝熔断是电流过大造成，可能是电路的总功率过大．也可能是发生了短路．
例2 王亮家的保险丝经常熔断，可能的原因是 ( ) (A)电路导线过细，电阻过大 (B)线路老化，灯头处接触不良 (C)同时使用的用电器总功率过大 (D)保险丝的额定电流太小
选择理由：_______________________________________________________________ _________________________________________________________________________
(2003年，宁夏)
分析与解答：保险丝熔断是因为通过的电流超过了保险丝的熔断电流．产生的原因：可能是电路的总功率过大，也可能是电路发生了短路，还可能是使用的保险丝的额定电流太小．
由以上分析可知，选项C和D正确． 选择理由：(1)电路中正确选择了保险丝，如果同时使用的用电器的总功率过大，由P=IU可知，U一定，电路中的电流会超过电路中的最大正常工作电流，导致保险丝熔断，因此选择选项C；(2)如果保险丝选择不当，额定电流小于电路的最大正常工作电流就会导致保险丝熔断，因此选择选项D．
点评：这是—道说明选择题．不但要求选择出答案，而且要求说明选择的理由，对知识的理解和运用要求比较高．解答本题的关键是要理解，导致保险丝熔断的原因，可能是电路的总功率过大或发生短路，也可能是保险丝选用不当，额定电流太小．
例3 保险丝的规格常用额定电流来表示，选用保险丝时，应使它的额定电流等于或略大于电路中的最大工作电流．下表所列是常用的铅锑合金保险丝的规格．
(1)由表中的数据你能得到哪些有关保险丝的知识．(写出两条)
A．____________________________________________________________________ B．____________________________________________________________________ (2)小华家照明电路中有“PZ220-40”的电灯4盏，功率为60W的电风扇1台，1000W
的电热水器1个，请你帮他正确选择一种规格的保险丝．
(2002年，宁夏)
分析与解答：由表可以看出，保险丝的直径越大(即保险丝越粗)，保险丝的额定电流和熔断电流就越大；对于每—种规格的保险丝，熔断电流是额定电流的2倍．
小华家照明电路中用电器的总功率 P=4×40W+60W+1000W=1220W 电路中的最大正常工作电流
I?P1220W??5.55A U220V应选用直径为1．02mm、额定电流为6A的保险丝． 由以上分析可得本题的答案：(1)A．保险丝的直径越大，额定电流和熔断电流越大；B．保险丝的熔断电流是额定电流的2倍；C．保险丝有不同的规格，家庭电路要选择合适的保险丝．(2)小华家照明电路中的最大正常工作电流I?P1220W??5.55A，选取直径U220V1．02mm，额定电流为6A的保险丝．
点评：本题是一道信息给予题，用来考查综合运用电功率知识解决家庭电路的实际问题．解题的关键是理解：家庭电路中各用电器是并联连接，电路的总功率等于各用电器的电功率之和．选择保险丝的原则是使保险丝的额定电流等于或稍大于电路的最大正常工作电流．
【易错例题分析】
例 熔丝在城乡家庭电路中仍然较为常用，以下相关的说法中正确的是 ( ) (A)熔丝的特点是电阻比较大，熔点比较高
(B)家庭应根据具体用电需要，选用相应规格(额定电流大小)的熔丝 (C)家庭选用的熔丝越粗越保险
(D)在熔丝熔断后，可以用铜丝、铁丝代替熔丝
(2003年，安徽)
错解：熔丝越粗，额定电流和熔断电流越大，接入电路允许的总功率越大，因此也就越保险．选项C正确．
警示：过粗的保险丝(熔丝)不能起到有效的保险作用．当电路中过大的电流通过时，保险丝不会熔断切断电路，会引起事故．
正解：选用保险丝(熔丝)时，要使保险丝的额定电流等于或稍大于电路最大的正常工作电流．额定电流过大，电路中有过强电流通过时不熔断，起不到保险作用；额定电流过小会造成不必要的断电事故，电路不能正常工作．选项B正确．
点评：此题考查对保险丝的材料特点、作用和选择原则的理解和掌握情况．解题的关键是要从保险丝在电路中所起的作用来分析选择保险丝材料的要求和选择使用保险丝规格的原则．
【同步达纲练习】
1．小红同学在家里开着空调看电视，当妈妈把电饭锅插头插进插座时，家里的自动空
气开关“跳闸”了．则“跳闸”的原因可能：是电饭锅插头内部____________，也可能是电路中用电器总功率______________．
(2003年，大连)
2．家庭电路的两根电线间的电压是________V，为避免电路中的电流过大，电路里必须安装_________．
(2003年，四川)
3．电路中的电视机、电冰箱、电磁炉、电脑等用电器之间的连接方式是_________联．多个家用电器同时工作时，常会电流过大，导致电路上的总保险丝熔断或空气开关跳闸，造成这种现象的原因是：使用的用电器_________过大．
(2003年，兰州)
4．家用电能表是用来测量___________的仪表．空气开关能在电路中发生短路等异常情况，自动___________电路．功率为100W的白炽灯正常工作4h耗电_______kW·h．
(2003年，南昌)
5，下列现象中，可能引起家中保险丝熔断的是 ( ) ①插座中的两个线头相碰 ②开关中的两个线头相碰
③电路中增加了大功率的用电器 ④灯丝烧断
(A)①② (B)②③ (C)②④ (D)①③
(2003年，吉林)
6．同学们发现家庭电路中，常使用—种外壳由塑料制成的“空气开关”．它可替代闸刀开关和熔断器。如果某同学家安装的“空气开关”的额定电流是10A．那么，由这个“空气开关”控制的用电器的总功率最好 ( )
(A)不大于220W (B)不大于1200W (C)不大于2．2kW
(2003年，武汉)
7．小芳家中有40W的节能灯两个，25W的白炽电灯两盏，150W的彩电—台，650W的洗衣机—台，她家用的电能表允许通过的最大电流为5A．下面说法正确的是 ( )
(A)小芳家的用电器同时使用时，总电流大于5A (B)小芳家的用电器不能同时使用
(C)小芳家再购置—个700W的电饭锅，所有的用电器还可以同时使用
(D)为安全、方便地用电，小芳家应选用电流值稍大于5A就跳闸的空气开关
(2003年，陕西)
8．关于安全用电，下列说法中正确的是 ( ) (A)为了安全，所用保险丝越粗越好
(B)使用测电笔时，绝不能用手接触笔尾金属体 (C)只有36V的电压才是安全的
(D)发现有人触电时，不要用手直接去拉触电者
(2003年，无锡)
9．某居民院里装有“220V 40W”的电灯20盏，“220V 800W”的电饭煲6个，“220V 100W”的洗衣机10台，那么控制这个院子的总开关的保险丝应选额定电流是________A的保险丝，
(2002年，内江)
10．随着人民生活水平的提高，家用电器不断增多，为了安全用电，以下措施正确的是 ( )
(A)照明电路中保险丝应安装在地线上
(B)在现有的照明电路中，增加用电器时只需换上足够粗的保险丝即可
(C)在现有的照明电路中，增加用电器时—定要同时考虑电能表、输电线和保险丝的承受能力
(D)在现有的照明电路中，增加用电器时只需考虑电能表和保险丝的承受能力
(2002年，南京)
参考答案
【同步达纲练习】
1．短路，过大 2．220，保险丝 3．并，总功率 4．用电器消耗电能多少．跳闸切断， 0．4 5．D 6．C 7．D 8．D 9．30 10．C