第九章 2.家庭电路-【学海风暴】2023-2024学年九年级下册物理同步备课（教科版）

2 家庭电路 课前预习导航 到保护作用。 一、认识家庭电路 (2)低压断路器，俗称空气开关，如图甲所 1.现代住宅中，家庭电路由进户线、量电装 示。目前，在新建的住宅中，斯路器已取代了闸 置、配电装置、用电器和导线组成，如图所示。 刀开关。家庭电路中常使用如图乙所示的瓷插 式熔断器（俗称插盖保险）和如图丙所示的管式 电非表 熔断器（俗称保险管）。 名师点睛 ⊙图图 低压断路器的作用与闸刀开关类似，但 是相比较而言，低压断路器更加准确、迅速、 可靠，且脱扣器掉闸后，只要排除故障就可 2.连接户外的供电电路的电线通常有两根， 以再合间，不需要更换零部件。 一根是中性线N(零线)，一根是相线L(火线)。 中性线与大地间没有电压，相线与中性线间的电 压是220V。 3.量电装置和配电装置的作用是对家庭用 电进行计量、控制和综护。 4.在家庭电路中，各灯具以保险扣一 (3)熔丝：俗称保检丝，用熔点低、电觀率大 金属片 的铅锦合金制成。当电流过大时，熔丝由于温度 及插座相互养联，工作时互不影 螺丝套 螺丝口 锡块 升高而熔断，及时切断电路起到保护的作用。不 响。控制各灯具的开关都要装 同粗细的保险丝有不同的熔断电流，越粗的保险 在相筏上，确保断开开关后灯具 丝熔斯电流越大。 上不带电。白炽灯螺丝口灯座中心的金属片接 (4)漏电保护器：可以对人身触电、导线漏 相线，螺丝套接中性线，是为了防止人身触电，如 电、插座接错线等故障起保护作用。 图所示。 三、家庭电路中电流过大的原因 二、量电装置和配电装置 1.用电器的总功率过大（电路过载）：根据公 1.家庭电路的量电装置是电能表，它串联在千 路上，是用来测量用户消耗的电能的装置。 式P-U订可以得到I一号，由于家庭电路的电压 2,家庭配电箱的组成：主要由电能表、电源 是220V,因此家庭电路中总功率越大，干路中的 总开关（闸刀开关）、阔电保护器等组成 电流就越大。 (1)刀开关：刀开关是接通、切 2.电路发生短路：家庭电路发生短路时，电 断电路的电器，闸刀开关是最常用 路中的总电阻会变得很小，由欧姆定律可知，此 的一种刀开关，如图所示。其上部 时干路中的电镜会很大。 是闸刀，下部是熔丝，上端接进户 四、现代家庭电路 线，下端接用电器。电路发生过载或短路故障 1.现代家庭中常用电器较多，用电器的总功 时，熔丝（保险丝）会自动熔断，切断电路，从而起 率较大，如果采用如图甲所示的单一回路配电线 学海风暴九年级物理K版下册 路，干路导线的负载会很大，若某用电设备出现 确的是 ( 故障，则整个电路都会受影响。故现代家庭大多 A.电热水器的金属外壳应该接 采用多回路配电线路，如图乙所示。 零线 2.5(5)A 照明灯其 B.每栋楼的电热水器的总功率要小于该楼 进户线 熔断器和括座 kW.h 用刀开关 总空气开关所允许的最大功率 接户线 电能表 C.当电热水器电路中的电流过大时，其内部 的漏电保护器就会断开电路 5(20)A D.电热水器的发热电阻加热水，是通过做功 进户线 20A 、6A 灯县 kW.h 断路器 10A插座 的方式改变水的内能 接户线 电能表 漏电保护器 【解题点拨】电热水器的金属外壳应该接地， 乙 这祥可防止因外壳漏电而发生触电率故。为保 2.在图乙中有两个分支回路，一个分支回路 证总空气开关不跳闻，每栋楼的电热水器的总功 供照明用电，单独由一个断路器控制；另一个分 率要小于该楼总空气开关所允许的最大功率。 支回路供插座用电，装有漏电保护器。如果所接 当电熟水器电路中的电流过大时，其内部的保险 设备发生故障，漏电保护器会自动切断电路，不 丝会熔断而使电路断开。电热水器的发热电阻 会影响照明用电。 发热，通过热传递的方式改支水的内能。 已经典例题剖析 【例3】（多选）家庭用电中，我们有时会遇到 【例1】如图所示的家庭电路元件的连接顺 以下几种情况。其中可能引起家庭电路中空气 序正确的是 ( 开关跳闸的是 ( ) 保险 总开关 电能表 电能表 A.电路中增加大功率的用电器 B.照明开关中的两个线头相碰 总开关 C.插座中的两个线头相碰 D.户外输电线绝缘皮破损 A B 【解题点拨】家庭电路中空气开关跳闸是电 日总开关 保险 路中的电流过大引起的。电路中增加大功率的 用电器，会导致用电器的总功率过大，电路中的 电流过大，使空气开关跳闸。照明开关中的两个 日开关 11 D 线头相碰，会导致开关无法控制照明灯，照明灯 【解题点拨】电能表的作月是测量整个家庭 将一直发光，但不会导致电流边大，空气开关不 消耗电能的多少，一定要安装在最前面；总开关 会跳用。插座中的两个线头相碰时，会造成电路 控制整个电路，为了方便检修电路，要安装在电 短路，使电路中的电流过大，导致空气开关跳闻。 能表的后面：电路中电流过大会使保险丝熔浙， 户外输电线鲍缘皮破损，不会造成室内电路中电 为了方便更换保险丝，保险盒要安装在总开关的 流过大，空气开关不会跳间。 后面。 已课内基础闯关 【例2】某校教学楼每层都有两个电热水器 考点① 认识家庭电路 为同学们提供开水。关于电热水器，下列说法正 1.如图所示的是常见的家庭电路。由图可知：电 第九章学海风最 9 灯与插座 (选填“串联”或“并 B.8盏护眼灯的连接方式是串联 联”)，电灯的开关需安装在 (选 C.每一盏护眼灯两端的电压均为220V 填“火线”或“零线”)上。 D.其中一盏护眼灯烧坏，其他护眼灯不亮 火线 6.如图所示的是家庭电路示意图。下列说法正 总开 确的是 进户线 保险 A.电能表示数的单位是千瓦 2.(2023大连)节能减排要从身边小事做起，如 B.与开关S直接相连的导线a是零线 离开房间后要熄灭电灯、减少电视机的待机时 C.若在导线a和b之间接一个灯泡L1,则L 间等。家庭电路中，电灯与电视机是 与L串联 联的，控制电灯的开关应接在电灯和 D.若c处断开，将洗衣机插头插入插座，洗衣 线之间 机虽能工作但存在安全隐患 3.小明学习了电学知识以后，想在家里安装一盏 考点②量电装置和配电装置 照明灯和一个三孔插座，他设计的电路如图所 7.保险丝是利用电流的 效应来工作 示。图中虚线框A和B内接人开关或灯泡， 的，当电路中的 超过一定限度 则虚线框A内应接 ;图中三孔插 时，保险丝会熔断，自动切断电路。 座的插孔 (选填“a”“b”或“c”)应与 8.小华观察到家中电能表的示数 D545 地线相连。 如图所示，现只接1000W的 kW-h 保脸丝 火线 火线 空调和200W的电视各一台， ●。 220V1020)A50 零线 半小时后电能表铝盘转过 3000kWh) B 网 转。电能表的示数将变为 三孔插座 A B 第3题图 第4题图 kW·h。她家的电能表允许用电器 4.如图所示，灯泡L发光，正确使用验电笔接触 在10min内最多消耗 J的 A点，验电笔氖管 :接触B点，验 电能。 电笔氖管 (均选填“发光”或 9.现在的居民楼电路中的保险装置一般采用空 “不发光”) 气开关，如图甲所示。空气开关安装在电能表 5.为了保护孩子的视力，某市中小学教室里的日 后，当电路中的电流 时，空气开 光灯更换成了如图所示的护眼灯，每个数室里 关自动断开，切断电路，俗称跳闸。在新建的 安装有8盏这样的护眼灯。下列说法正确的 居民楼里，控制插座的总开关上大多还装有漏 是 电保护器，如图乙所示，正常情况下，用电器通 过火线、零线和供电系统中的电源构成闭合电 路，但是如果有电流 时，漏电保护器会迅速切断电路，起到保护 A.护眼灯中使用的LED灯泡的发光部分主要 作用。 由超导材料制成 学海风最九年级物理K版下册 火线 火线 金 8 零线线 ⑧⑧ 零线 ⑧ C D 甲 14.小王在家上网时突然断电，通过检查发现是空 乙 10.小明的家中有150W的电视机一台，300W的洗 气开关跳闸了。于是他分析可能是以下几种原 衣机一台，100W的电冰箱一台，800W的电饭煲 因导致跳闸的。其中正确的判断是 一台，40W的照明灯8盏。则安装电能表时，选 A.可能是弟弟不小心把水洒在插座上了 用以下哪一种规格的电能表最合适 ) B.可能是房间电灯开关短路了 A.220V5A B.220V10A C.可能是进户线的零线断了 C.220V15A D.220V20A D.可能是家人刚启用的用电器漏电 考点目 家庭电路中电流过大的原因 考点④ 现代家庭电路 11.小亮在开着空调的书房里复习功课，妈妈在 15.如图所示的是住宅户内配电系统，由图可知， 厨房忙着做晚饭。当妈妈把电饭煲的插头插 空调机与照明灯是 联的，漏电保 入插座时，家里的空气开关就跳闸了。原因 护器与三孔插座是 联的。 可能是电饭煲插头内部发生了 电能表空气开关 ,导致电路中 过大，从而引 起跳闹。 空气开关 电保护器 12.暑假的下午，小红的妈妈在用电饭锅煮饭，小 红看着电视节目。当她用遥控器将待机的空 调开机时，家里的空气开关跳闸了。则跳闸 16.家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或 的原因是同时工作的用电器 人体触电时实施保护的设备。家庭电路漏电 过大。根据家里空气开关上的铭牌（如图所 时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护 示)，小红建议爸爸妈妈应该更换 器中有一种特殊装置（在图中虚线框内，未画 大一些的空气开关。 出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保 护作用。漏电保护器中还有试验电路，由一 DZ47-70A 个开关S与电阻R组成，闭合开关S就能模 最大工作电流10A 漏电电流 ≤30mA 拟漏电情形。下列试验电路的连接符合要求 额定电压 220V 的是 ( 动作时间 ≤0.1s 火线 火线… R 13.某家庭电路中安装有规格为“220V10A”的 空气开关（未画出），如图所示的是电路中的 零线 线 四种情况。开关全部闭合后，不会引起空气 A B R 开关跳闸的是 ( 火线 火线 火线 火线 用 ⑧⑧ 零 空机 子线 罗线 A D 11 第九章学海风最 ©课外拓展提高 5.在使用验电笔时手必须接触 熔寄器 火线 一、填空题 (选填“笔尖”或零线 1.在家庭电路中，保险丝熔斯的原因是 “笔尾”)金属体。如图所示的 B⑧ 或用电器的总功率过大；串联在电路中的 电路中，开关闭合后，灯不亮， 保险丝，电阻比较 ,熔点低，当电流 用验电笔接触A、B、C三个点，氖管均发光，接 过大时，能迅速升温熔断，切断电路。 触D点氖管不发光，则故障可能是 2.我国家庭照明电路的电压为 空气开关跳闸后，电路处于 (选填“短路”“断路”或“通路”) 抽油烟机与其他家用电器之间是 状态。 (选填“申联”或“并联”)的；在图中，与抽 6.如图所示的是家庭电路的一部分。当用电器 油烟机工作原理相同的是 (填序 正常工作时，电路中A处和B处的电流大小 号)。 关系是IA (选填“>”“<”或“=”) IB;当站在地上的人不小心接触到C处裸露的 电线时，漏电保护器 (选填“会” ①船闸 ②拔火罐 ③用满管吸液体 或“不会”)切断电路。 3.在家庭电路中，电灯、插 火线。 滑电 座、电视机的连接方式 零线。 保护器 是 (选填“串联”或“并联”)。实 际线路中发生接触不良也是很危险的，应尽量 二、选择题 7.如图所示的是一种常用的断路器， 避免。如图所示的是硬导线与螺钉压按式接 也叫空气开关。若空气开关断开后 线柱的两种接法（箭头方向表示拧紧螺钉的方 复位又立刻自动断开，这不可能是 向)，其中容易造成接触不良的是 (选填“甲”或“乙”)。 因为 4,小明晚上在家复习功课，突然他房间的灯泡不 A.电路中出现了断路现象 亮了，而其他房间的灯泡正常发光。经检查， B.电路中有短路现象 故障出现在他房间灯泡的灯丝上，即灯丝 C.空气开关的额定电流过小 (选填“短路”或“断路”)了。小明决 D.电路中总电流过大 定换一个新灯泡，他先将控制该灯的开关断 8.如图所示，小科在家庭电路图中设置了五处开 关。小江觉得有几处开关无须设置，这几处开 开，又用验电笔检测灯头的两根接线，发现氖 管会发光，这一现象说明该电灯连成了图中 关是 (选填“C”或“D”)所示的情况。这 火线 电 零线一 表 种情况在检修电路时 (选填“容 进户线 易”或“不容易”)造成触电事故。 A.1、2 B.2、4 C.1、4 D.3、5 地线 9.(2023徐州)关于如图所示的部分家庭电路， 下列说法正确的是 () 2 学海风暴九年级物理K版下册 12.(2023南昌模拟)小明把台灯插头插入插座， 当他闭合台灯开关时，室内其他电灯全部熄 灭。检查发现保险丝熔断。造成这一故章的 原因可能是 () A.a是零线 A.台灯开关短路B.插座短路 B.b、c之间的电压为220V C.台灯插头短路D.台灯灯泡短路 C.灯泡和接在插座上的用电器串联 13.如果从墙上电灯的拉线开关中引出两根电线 D.用验电笔测试插座右孔，氖管会发光 来安装一个两孔插座，安装好后用验电笔测 10.S和S:是两款光控开关。当环境光线较暗 试：一孔能使氖管发光，另一孔不能使氖管发 时，S闭合，S断开：当环境光线较亮时，S 光。将一个台灯的插头直接插入该两孔插座 断开，S2闭合。小明用其中一款开关控制小 夜灯L:环境光线较暗时L亮，环境光线较亮 A.接通拉线开关，合灯能正常发光：断开拉 时L灭，且L的亮和灭不影响开关通斯。下 线开关，台灯不能正常发光 列连接方式符合安全用电要求且能实现以上 B.接通拉线开关，台灯不能正常发光：断开拉 功能的是 线开关，台灯能正常发光 火线 C,不论拉线开关接通还是断开，台灯都能正 常发光 D.不论拉线开关接通还是断开，台灯都不能 正常发光 14.(多选)如图所示的是一个带控制 D 开关的多用途插座，既有USB接 11.如图所示的是生活中常用的 猎示炒 口可以给数码产品供电，又有普通 可移动插线板，使用时只有 ::冠 插座接口可以为其他用电器供电，开关可以 闭合开关，插线板上的指示 开关 控制所有接口的通斯。关于此插座，以下说 灯才能发光，插孔才能提供工作电压：若指示 法正确的是 ( 灯损坏，闭合开关后插孔也能提供工作电压。 A.插座上的控制开关与接口的整体部分之 则插线板内部线路（内部线路中插孔以两孔 间是串联的 为例)及其与家庭电路的连接方式是 B.数码产品和其他用电器同时接入插座，它 线 们的连接方式是并联 C.数码产品和其他用电器同时接入插座时， 开头 开关 指示 指示灯 插座提供的电压会变大 B D.数码产品和其他用电器同时接人插座工 火线 作，通过插座的电流变大 零线 三、作图题 开关 15.如图所示，请根据安全用电原则将电灯与开 指示灯 D 关接入电路。 13 第九章学海风最 氖管发光 【分析论证】B、D间接入粗铜丝时，灯泡被短 路。根据欧姆定律可知，闭合开关的瞬间，电 路中的电流 (选填“很大”或“很 小”)，通过保险丝和铜丝的电流 16.如图所示的是小莹家的电烤箱的电路示意 (选填“相同”或“不同”)，但保险丝的电 图。请将a、b、c三个接线柱接入电路中。 阻大于铜丝的电阻，在电流相同时，导体的电 火线 零线 功率跟电阻成 比，所以保险丝的 地线 电功率 (选填“大于”或“小于”) 金属外壳 铜丝的电功率，保险丝的温度快速升高。这 实际是我们学过的电流的 效应。 四、实验与探究题 已核心素养提升 17.实验深究：短路的危害。 科学思维对于家庭中使用的电器，无论是其 【设计实验】 电路还是电器本身，都有着安全使用的要求。 目的：认识短路的危害。 火线 器材：低压直流电源(6V)、开关、额定电流为 零线 1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、 电流表（演示电流表，0一5A挡）。 (1)如图甲所示的是某用电器的插头，在出 低压电湖 时，若检测到插头中间的金属脚A未与 相连，则该用电器为不合 格产品。 保险 (2)图乙中，闭合开关S,灯泡发光；将一台电 【进行实验】 饭煲插头插入三孔插座后，闭合电饭煲开关， (1)在图中C、D间接上一段保险丝，A、B间 发现灯泡突然熄灭，同时电饭煲也不工作。则 接入电流表，其他部分按如图所示连接好 下列叙述一定不正确的是 (填字 电路。 母). (2)当开关闭合时，灯泡 (选填 A,上述故障可能是电路过载使保险丝熔断造 “发光”或“不发光”)，电流表 (选 成的 填“有”或“没有”)示数。 B.若用验电笔检测B、C、D各点，氛管都不 (3)断开开关，在B、D间接一根粗铜丝，当闭 发光 合开关的瞬间，你将会观察到 C.若将电饭煲开关断开，灯泡重新发光 A.电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险 丝也随即熔断 B.电流表无示数，保险丝不会熔断 C.电流表读数稳定不变，灯泡正常发光 D.电流表读数稳定不变，灯泡不亮 学海风暴九，年级物理K版下册参考答案 第九章 13.解：(1)由P-UT可得，米糊机正常加热时的电流 家庭用电 五-号-1200"≈4.55A 1.家用电器 220V (2)由题图乙可知，加热时间4=9min=540s,电动 巴经典例题剖析 【例1】B【例2】B 机工作时间t4=2min一120s。 米糊机正常工作做一次米榈总共消耗的电能 课内基础闯关 考点1 W=W,+W:=P14+P2a=1000W×540s+130wW 1.⑦⑨0②④0⑧①③⑤ ×120s-5.4×10J+1.56×10J-5.556×10°J (3)米糊吸收的热量 2.散热孔 3.C4.C5.A6.A Qa=cm(t-)=4.0×103J/(kg·℃)×1.5kgX 考点2 (100℃-20℃)=4.8×10J 7.相线中性线保护接地线8.A室外大地 一0×10%-告8×10%=9% 习一w 9.串并10.C11.D 14.(1)开关D(2)A(3)0.3全部2420 12.如图所示 ②核心素养提升 当加入冷水，水面到达如题图所示的位置时，接触开 关S导通，此时控制电路中有电流，电磁铁具有磁 性，电磁铁会吸引衔铁，使得工作电路接通，电热丝R 工作，饮水器内的水被加热：水沸腾后，热敏电阻R 三孔插 的电阻变大，使得电路中的电流藏小，电磁铁的磁性 13.解：(1)三 诚弱，衔铁会分离开来，使得工作电路断开，停止对水 (2)空调正常制冷时的电流 的加热。 1-号-10w 220V≈6.36A 2.家庭电路 空阔正常制冷30min消耗的电能 ②经典例题剖析 W-P t-1.4kWX0.5h-0.7kW.h 【例1】B【例2】B【例3】AC (3)水吸收的热量 ®课内基础闯关 Qa=7W=80%×0.7×3.6×10J=2.016×10J 考点1 水升高的温度 1.并联火线 44= 2.016×10J 2.并火 gm*42X10J7g·℃)x50ke=9,6C 3.灯泡6 考点3 4.发光不发光 14.笔尖金属体有 5.C6.D 15.笔尾通路 考点2 16.C17.B 7.热电流 ②课外拓展提高 8.1800545.92.64×10 1.相线（或火线）中性线（或零线） 9.过大直接导入大地 2.导体零加接地线 10.B 3.44C 考点3 4.能不安全 11.短路电流 5.3×108806.112036 12.总功率最大工作电流 7.B8.D9.A10.C11.C12.BC 13.D14.A 参考各案学海风暴 131 考点4 12.B13.A14.AD 15.并串16.C 考点5 课外拓展提高 15.D16.C 1.短路大 ®课外拓展提高 2.220并联②③ 1.火保险盒（或空气开关） 3.并联乙 2.三漏电保护器 4.断路C容易 3.小触电 5.笔尾导线CD断路断路 4.导体严禁 6.=不会 5.靠近超导体 7.A8.B9.D10.C11.B12.D13.D 6.用电器的总功率过大575 14.ABD 7.A8.D9.D10.A11.D12.C13.ACD 15.如图所示 14.(1)D(2)15.12(3)排气扇和加热元件工作时互 管发光 不影响(4)B ②核心素养提升 解：(1)通过熔丝的电流 1=号-0"-5A 16.如图所示 (2)赤脚站在地上时通过人体的电流 火线 220V 零线 14=R=8.8×100=0.025A 地线 通过熔丝的电流 金属外壳 1=1+12=5A+0.025A=5.025A 因为通过熔丝的电流小于10A,所以熔丝不会熔斯， 人有触电危险 17.【进行实验】(2)发光有(3)A【分析论证】很大 本章培优方案 相同正大于热 ©知识网络梳理 巴核心素养提升 (1)用电器的金属外壳(2)C ①验电笔②短路③过载④36 ®重点图片在线 3.安全用电与保护 ①相（或火）②中性（或零）③相（或火）④越大 4.家庭生活自动化、智能化 ⑤越大⑥触电⑦切断电源⑧接触⑨通路 经典例题剖析 @易错易混赏析 【例1】D【例2D【例3】A 【例1C【例2】B【例3】D 巴课内基础闯关 【例4】(1)3.6×10】(2)3.15×105】(3)1kg 考点1 (4)200V 1.36V变大变小 @专题培优训练 2.110危险 类型1 3.C4.A 1.22052.并4 考点2 3.A4.B 5.不接触切断电源 类型2 6.高压跨步电压电弧 5.火短路6.差等于 7.C8.D 7.C8.B 考点3 类型3 9.增大增大 9.一三 10.D 10.C11.A 考点4 类型4 11.能 12.解：(1)电热水壶正常工作时的电流 132 学海风暴九，年级物理JK版下册