重点培优@第 19 章生活用电 跨学科实践：为家庭电路做设计 【项目提出】小明的家是一栋老式住宅，近期频繁出现以下问题： 1.同时使用空调和电热水器时总跳闸； 2.部分插座发热严重； 3.使用洗衣机时触碰到洗衣机外壳会有麻手现象。 作为“家庭用电安全工程师”，你需要帮助小明家诊断电路隐患，并设计改造方案。 【项目分析】 任务：电路隐患诊断 1.已知空调功率为 2 000W、电热水器功率为 1 500W，家庭电路电压为 220 V ，总开关的额 定电流为 20 A 。 （1）通过 = 计算同时使用一个空调和一个电热水器时的总电流，判断跳闸原因。 答案：15.9 A 解析：同时使用一个空调、一个电热水器时的总功率 总 = 1 + 2 = 2 000W + 1 500W = 3 500W 总 3 500 W；同时使用一个空调、一个电热水器时的总电流 总 = = ≈ 15.9 A。跳闸原 220 V 因：虽然总电流 15.9 A 小于总开关的额定电流 20 A ，但家庭电路中还可能有其他电器（如 照明灯、冰箱等）同时工作，导致电路总电流超过 20 A 而跳闸。 （2）若增加一台微波炉（功率为 1 000W ），电路需要如何调整？ 解析：增加微波炉后，在其与空调、电热水器同时工作时，电路总功率 '总 = 1 + 2 + 3 = ' 2 000W + 1 500W + 1 000 W = 4 500 W ，电路总电流 '总 = 总 = 4 500 W ≈ 20.5 A； 此时电 220 V 路总电流 20.5 A已超过总开关的额定电流 20 A ，因此需要调整电路，方法 1：更换额定电流 更大的总开关，同时需确保家庭电路中的导线能承受更大电流。方法 2：避免同时使用大功率 用电器（如错开空调、电热水器和微波炉的使用时间）。方法 3：为大功率用电器单独铺设专 用线路，避免与其他用电器用同一线路。（合理即可） 任务： 安全标准对比 2.小明查阅相关文件，发现不同的插座允许通过的最大电流不同，基本分为 2.5 A 、6 A、10 A、 16 A 四种。请分析小明家插座发热的可能原因，并给出解决建议。 48/88 重点培优@第 19 章生活用电 解析：小明家插座发热的可能原因：（1） 插座连接的用电器工作时通过的电流超过插座允许 的最大电流。（2）插座达到了使用寿命。 解决建议：（1） 检查规格：确保插座所接用电器工作时的电流不超过插座允许的最大电流。 （2）更换插座：若插座达到使用寿命，应及时更换新插座，若需接大功率用电器，应更换允 许通过的最大电流足够大的插座。 任务：安全装置原理 3.在使用滚筒洗衣机时，小明接触其外壳会“麻手”，可解决的办法是给洗衣机电路_____ _____（填“加接中性线”“加接保护线”或“加接空气开关”）。 答案：加接保护线 解析：洗衣机在使用时，接触到其外壳会“麻手”，这说明出现了漏电现象。若接上保护线， 即便漏电，电流也能通过保护线流入大地，从而防止因洗衣机外壳带电导致的触电事故。所以 可解决的办法是给洗衣机电路加接保护线。 【项目实施】 4.电路改造设计：设计了如图所示的电路。请回答下列问题： （1）L1、L2对应的控制开关S1、S2中，连接存在安全隐患的是___（填“S1 ”或“S2 ”）。 答案：S1 解析：由图知，L1、L2对应的控制开关S1、S2中，S1 接在了中性线与灯泡之间，在断开开关 时，灯泡仍与相线相连，存在安全隐患。 （2）现有一带金属外壳的用电器，其插头应插入___（填“ ”或“ ”）插座。 答案：P 解析：带金属外壳的用电器，其金属外壳要接保护线，所以应使用三孔插座，故其插头应插入 插座。 49/88 重点培优@第 19 章生活用电 （3）若正常工作的L2 突然短路，则下列说法正确的是___（填字母）。 A.因为家庭电路是并联电路，另一支路中的L1 仍能正常工作 B.短路时电流过大，相线上的保险丝会熔断 答案：B 解析：若正常工作的L2 突然短路，干路电流过大，则相线上的保险丝会熔断，整个电路均不 能工作，故 A错误，B正确 ... ...
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