第四节 家庭电路（培优教学课件）物理沪科版2024九年级全一册

义务教育教科书 第十六章  探究电路 第四节 家庭电路 上海科学技术出版社 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，约70MB。 ppt共有66张、1段视频，可根据需要选择点播。 视频 资源 （1）课堂总结—《家庭电路与用电安全》 免责 追责 视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 ppt版权归本工作室，如涉及侵权问题，将追究责任。 导入新课 我们在电学实验中，常用干电池或学生电源等提供电能，而生活中家用电器所用的电能是从发电厂通过输电线送来的。我国家庭电路电压都超过了人体安全电压。 家庭电路的组成是怎样的?家庭用电应注意什么呢? 学习目标 了解家庭电路的组成，有安全用电和节约用电的意识；在家庭用电中有保护自己和他人的安全意识，知道安全用电的重要意义。 1. 认识家庭电路 2. 注意用电安全 3. 课堂总结 4. 作业 5. 综合提升训练 目录导航 一、认识家庭电路 第四节 家庭电路 一、认识家庭电路 1. 家庭电路的基本组成 家庭电路的基本组成依次是： 进户线（通常有两根，一根是火线，一根是零线）、电能表、空气开关、保险装置（保险丝）、用电器和插座等。如图（a）所示。 一、认识家庭电路 图（b）是家庭电路的电路图。 一、认识家庭电路 2. 组成家庭电路的元件及作用 （1）进户线 ①连接户外的供电电路的电线，通常有两根，一根是火线，一根是零线。火线和零线之间的电压是220V。零线在进户前已经和大地相连。 零线 火线 通常，住宅应该还有一条地线，它不与室外的进户线相接，而是连接在住宅楼埋人大地的接地导体上。 ②进户线的作用：连接户外供电电路与户内用电电路，输送电能。 一、认识家庭电路 （2）电能表 ①作用：测量用用户消耗的电能。 ②安装位置：安装在进户线之后，串联在总开关之前。 ③电能计量单位：kw·h（度）。 一、认识家庭电路 （3）总开关 ①作用：接通和切断电路，便于更换电器或维修设备。 ②安装位置：串联在在干路上，接在电能表后，保险装置前。 ③种类：闸刀开关、空气开关。 一、认识家庭电路 ④空气开关 现在的建筑中，在电能表后安装空气开关，以代替闸刀开关和熔丝。当线路中一旦出现电流过大的情况，空气开关立即自动断开，保证用电安全。在找出电流过大的原因并把问题解决之后，重新闭合空气开关就可以了。 空气开关 一、认识家庭电路 （4）支路开关 支路开关与所控制的用电器串联，接在火线与被控制用电器之间，控制各支路的通断。 支路开关 一、认识家庭电路 （5）保险装置——熔丝（也叫保险丝） ①作用：电路中电流过大时，保险丝熔断，自动切断电路，保护用电器，防止人发生触电事故。 ②材料：保险丝是由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成。 注意： 选用合适规格的保险丝，不能用铜丝或者铁丝代替。 保险丝 平板保险丝 保险管 一、认识家庭电路 ③保险丝安装位置：保险丝安装在干路火线上，总开关后方。 注意：保险丝不能单独安装在零线上，原因是如果零线上保险丝熔断，则零线断路，但用电器仍连接火线，易触电。 保险盒 一、认识家庭电路 （6）插座与用电器 连接方式：插座是给用电器供电的，各插座之间是并联的；各用电器之间都是并联；用电器与插座之间也是并联。 电灯是并联 插座之间是并联 一、认识家庭电路 3. 三孔插座和三角插头 正常情况下，洗衣机、电冰箱等用电器的外壳不能带电，如果万一用电器的外壳与电源火线之间的绝缘损坏，则会使外壳带电，人体接触用电器就会发生触电。 怎样防止人体触电呢？ 洗衣机、电冰箱等电器的电源插头有三根线，其中一条接火线（L），一条接零线（N），第三条标着“E”。这是为什么？ 一、认识家庭电路 （1）三脚插头 原来，三脚插头上标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。 三脚插头 E 接用电器外壳 N接零线 L 接火线 一、认识家庭电路 接入大地 （2）三孔插座 左边的插孔接零线，右边的插孔接火线，中间的插孔接地线，即“左零右火中间地”。 接火线 接零线 背面接线 示意图 接火线 接地线 接零线 接地线 左零 右火 上接地 一、认识家庭电路 （3）三脚插头和三孔插座的作用 把三脚插头插入三孔插座时，就把用电器的外壳接入了大地。 洗衣机 外壳 三脚 插头E 三孔 插座 地线 大地 一、认识家庭电路 原来，三脚插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。当用电器的外壳与电源火线之间的绝缘层损坏而使外壳带电时，三脚插头接外壳的插脚通过接地线将电流导入大地，人接触外壳不会触电。 想一想： 为什么三脚插头中间的那个脚长？ 插插头时可以使用电器外壳先接地，拔插头时可以后离地。 一、认识家庭电路 【例题1】如图所示是某家庭电路的正确连接示意图。现将洗衣机接入三孔插座，在安全用电原则下，下列说法正确的是（ ） A．a点所在的电源线是火线 B．开关S可以与灯泡L互换位置 C．空气开关只能安装在b点 D．灯泡L与洗衣机是串联的 A 【解析】A．根据安全用电原则，开关接在火线上，插座的左孔接零线、右孔接火线，所以，a点所在的电源线是火线，故A正确； B．开关必须接在火线上，开关S不能与灯泡L互换位置，故B错误； C．空气开关要接在火线上，跳闸时将火线断开，故只能安装在a点，故C错误； D．灯泡L与洗衣机都可以单独工作，是并联的，故D错误。故选A。 一、认识家庭电路 【例题2】在符合安全用电原则的前提下，请将带有保险丝的三孔插座和带有开关的电灯分别接入电路中。 【解析】三孔插座的连接：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，保险丝接在火线上；开关与灯的连接：火线先接开关，再接灯泡的金属点，零线直接连接螺旋套，如图所示。 一、认识家庭电路 日常生活中，触摸火线是十分危险的，所以辨别火线十分重要，如何辨别火线和零线？在生活中，我们可以用测电笔辨别火线和零线。 （1）作用 辨别火线和零线；检查电气设备的外壳是否带电。 （2）测电笔构造 由笔尖金属体、电阻（阻值大）、氖管、弹簧和笔尾金属体依次相连而成。 氖管 电阻 弹簧 笔尖金属体 笔尾金属体 4. 测电笔 一、认识家庭电路 错误的使用方法 正确的使用方法 （3）测电笔的使用方法 ①基本使用方法 手拿测电笔，手指按住金属笔卡（或金属笔尾），使笔尖接触被测导线，手指千万不能碰到笔尖金属体。因为笔尖处的电压为220V，已超过了人体的安全电压。 一、认识家庭电路 ②测电笔辨别火线与零线 手拿试电笔，手指按住笔卡（或金属笔尾），使笔尖接触被测导线。如果氖管发光，则接触的是火线；如果氖管不发光，则接触的是零线。 一、认识家庭电路 （3）测电笔判断用电器的金属外壳是否带电 除了判断零线和火线，试电笔也能判断用电器的金属外壳是否带电。使笔尖接触用电器，当用电器的金属外壳带电时，氖管会发光。 一、认识家庭电路 氖管 大电阻 人体电阻 火线 （4）测电笔原理 被测导线是火线时，电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧，再经过人体、经过大地，流到零线，与电源构成闭合电路，氖管就会发光。如果接触的是零线，由于零线与大地之间的电压为0，测电笔中无电流通过，氖管不发光。 ①为什么人手必须接触金属体笔尾？ 因为这样才会有电流经过人体经过大地，通过测电笔，氖管才会发光。 一、认识家庭电路 ②为什么手触笔尾金属体时氖管会发光，而人不会触电？ 测电笔的电路中串联了一个阻值比较大的电阻，大约几兆欧，笔尖接触火线时，220V的电压加在测电笔和人体构成的串联电路上，通过氖管和人体的电流很小。 氖管和人体的总电阻取106Ω，根据欧姆定律，通过氖管和人体的电流约为 I=U/R=220V/106Ω=0.22mA 这个电流可以使氖管发光，但对人体是没有危害的。 一、认识家庭电路 【例题3】用测电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是_____（选填“零”或“火”）线。如图所示的两种握法，其中正确的是____（选填“甲”或“乙”）。图丙中，电路中画“×”表示断路之处，并关闭合后，用测电笔测试A点，氖管_______（选填“会”或“不会”）发光。 会 火 甲 【解析】使用测电笔辨别火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，氖管发光，表明检测的是火线。使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，笔尖接触电线，甲图操作正确，乙图操作错误。 在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮，图中A点与零线相连，由于入户的零线断路，则测电笔测试A点，氖管会发光。 一、认识家庭电路 【例题4】用测电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是 _______（选填“火线”或“零线”）。如图所示，闭合开关后，电灯正常发光，用测电笔测试图中的a、b两点，能使氖管发光的点为 ____（选填“a ”或“b”或“a和b ”，下同）；电灯工作一段时间后，进户线零线断路，用测电笔测试图中的a、b两点，能使氖管发光的点为 _______。 火线 b a和b 【解析】当测电笔的氖管发光时，说明测电笔的笔尖金属体接触的是火线。若开关闭合后电灯正常发光，用测电笔分别接触a、b两点时，b点与火线接触，能使测电笔发光；a点与零线接触，不能使测电笔发光。若进户线的零线发生断路，a、b两点都与火线相连，则这两点都会使氖管发光。 二、注意用电安全 第四节 家庭电路 二、注意用电安全 1. 触电 （1）触电：通常所说的触电，是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。实验表明，通过人体的电流越大，对人的伤害越大。电流达到100mA时，3s就可使人窒息，心脏停止跳动。 电流 人体感觉与伤害 1mA 麻 不超过10mA 可以摆脱电源 超过10mA 感到剧痛，有生命危险 达到100mA 几秒就会使人死亡 （2）安全电压 大量事实表明：不高于36V的电压才是安全电压。 二、注意用电安全 2. 家庭电路触电类型 （1）单线触电 如图，假如人的一只手接触火线，另一只手虽然没有接触零线，但是由于站在地上，导线、人体、大地和电网中的供电设备同样构成了闭合电路，电流同样会流过人体，发生触电事故。 （2）双线触电 如图，假如人的一只手接触火线，另一只手接触零线，这样，人体、导线和电网中的供电设备就构成了闭合电路，大电流流过人体，就会发生触电事故。 单线触电 双线触电 二、注意用电安全 动画演示——《低压触电》 二、注意用电安全 想一想 人站在干燥的木头凳子上，一只手接触火线，会发生触电吗？ 不会触电。 因为干燥的木头凳子不导电，一只手接触火线，电流构不成回路，所以没有电流通过人体。 二、注意用电安全 3. 家庭电路触电的原因 引起家庭电路触电的原因有很多。实际上都是由人体直接或间接跟火线连通并与大地或零线形成通路造成的。 例如，人触到了破损用电器中的火线，电流流过人体入地。人摆弄用电器触到接火线的金属触头，电流经人体入地，造成触电事故。无安全措施的插座安装过低，小孩玩耍时将手指塞进插座，造成触电事故。 二、注意用电安全 4. 注意用电安全 （1）家庭电路安装规范。 在安装家庭电路时，应注意以下几点： ①开关接火线 控制电灯的开关要接在火线上，并与电灯串联，因为这样在开关断开时，电路各部分都脱离火线，人碰到灯头等部位也不会造成触电事故。 二、注意用电安全 ②螺口灯泡的连接 螺口灯泡的螺旋金属一定要接在零线上。因为正常情况下，零线对地没有电压，所以在装卸灯泡时，人若不慎碰到灯泡的螺旋金属（与螺旋套相连）也不会发生触电事故。 二、注意用电安全 ③插座的连接 电路中的插座，如果是两孔插座，一定是右孔接火线，左孔接零线（左零右火），要与电灯并联； 如果是三孔插座，右孔接火线，左孔接零线，中间上端的孔要接地线（左零右火上接地）。 二、注意用电安全 ④保险丝的连接 先确定火线和零线，然后在火线的干路上串联上保险丝，当电路中电流过大时，保险丝会自动熔断，以保护电路。 二、注意用电安全 （2）安全用电的一些措施 要注意不要弄湿用电器；保护好用电器的绝缘体，不裸露电线。对于有金属外壳的家用电器，其外壳要接地。在户外，不要靠近高压带电体。 一些与电有关的不安全现象 二、注意用电安全 5. 触电急救 （1）处理触电事故的原则：切断电源，注意自身安全。 （2）具体做法：首先切断电源，或者用一根绝缘棒将电线挑开（特别需要注意不能直接去碰触电的人，否则施救者也会触电），尽快使触电者脱离电源，如图所示。 发生火灾时，务必在切断电源后，再泼水救火。在整个救护过程中，必须随时注意自身保护，防止自身触电。 二、注意用电安全 【例题5】如图所示，下列关于安全用电的说法不正确的是（　） A．甲图中，站在地上的人触摸火线，会发生触电事故 B．乙图中，照明电路中开关应该串联在零线和灯之间 C．丙图中，使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地 D．丁图中，测电笔可以用来区分零线和火线，使用时手要接触笔尾的金属体 B 二、注意用电安全 【解析】A．站在地上的人触摸火线，电流从火线经人体流向大地，会发生触电事故，故A正确； B．照明电路中开关应该串联在火线和灯之间，这样在断开开关时，灯泡不会带电，故B错误； C．使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地，以防止因外壳漏电而发生触电事故，故C正确； D．使用测电笔时手要接触笔尾的金属体，不能接触笔尖金属体，D正确。 故选B。 二、注意用电安全 【例题6】小明家新购置了一款智能扫地机器人，关于扫地机器人的使用及安全用电说法正确的是（　　） A．可以用湿手触碰正在充电的扫地机器人 B．不用时要及时切断电源，不可长期充电 C．可以把三角插头上最长的插头去掉，插入两孔插座中 D．可以和多个大功率用电器接在一个插线板上同时使用 B 【解析】 A．湿手触碰正在充电的扫地机器人，一旦发生漏电容易触电，对人体造成伤害，故A错误； B．用电器不使用时应及时拔掉插头，切断电源，不可长期充电，否则容易发生用电事故，故B正确； C．三角插头上最长的插头为接地线，能有效防止用电器漏电时人触电的，不宜去掉，故C错误； D．不可以多个大功率用电器接在一个插线板上同时使用，容易造成电流电流过大，引发火灾，故D错误。 故选B。 二、注意用电安全 三、课堂总结 第四节 家庭电路 课堂总结（1） ①组成：进户线由火线与零线组成，电压为220V. 电能表：测量消耗的电能；总开关：接通和切断电路. 保险丝：电流过大时熔断切断电路，接在火线上. ②三孔插座和插头：把用电器外壳接入大地.接法：左零右火上接地. ③开关与灯泡的连接：开关接在电灯与火线之间. ①辨别火线与零线。若氖管发光，则接触的是火线，不发光为零线。 ②使用时手指要按住金属笔卡（笔尾），不能接触金属笔尖. ①触电：是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故. ②安全电压：不高于36V的电压才是安全电压. ③家庭电路触电形式：单线触电、双线触电. ④安全用电：不接触低压带电体；不弄湿用电器；不损坏绝缘层。 ⑤触电急救：切断电源，注意自身安全. 家庭电路 家庭电路 用电安全 测电笔 课堂总结（2） 四、作业 第四节 家庭电路 作业 【解析】提示：各用电器、插座之间是并联的，开关与电灯之间是串联的。参考如图所示。 1．观察并统计自己家中的电路或教室的照明电路中电灯、开关和插座的数量，了解它们是怎样连接的并画出电路图。 作业 【解析】 为了安全，用电器的开关必须装在火线上，以防止用电器断开后仍带电。 当把一个开关断开的台灯插头插入插座时，原本正常的其它用电器都停止工作，则没有电流流过用电器，发生了短路，可能是插头处短路。 2．在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关安装在_______线上；当把一个开关断开的台灯插头插入插座时，家中原来正常的其他用电器突然都停止工作，发生这种现象的原因可能是插头处_______。 短路 火 作业 【解析】A．当电源线老化破损时，容易漏电和触电；生活用水是导体，用湿手拨动开关，容易发生触电事故；C. 超负荷使用同一插座，会导致插座干路上电流过大，会产生更多的热量，可能会导致火灾；D.发现有人触电立刻切断电源，不能在没有切断电源的情况下直接接触触电的人，否则可能施救者也会触电，故D符合题意。 3．我们的学习和生活都离不开电，在日常生活中树立安全用电的意识十分重要。请从下列做法中，选择符合安全用电原则的选项并说明理由。 A. 使用绝缘皮破损的电线 B. 用湿的手去拔电源 C. 超负荷使用同一插座 D. 发现有人触电立刻切断电源 D 作业 【解析】家用电器的金属外壳本来是跟火线绝缘的，是不带电的，人体接触外壳并没有危险。但如果内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能，致使火线与外壳接通，外壳带了电，人体接触外壳就等于接触了火线，就会发生触电事故。如果把外壳用导线接地，即使外壳带了电，电流也会从接地导线流走，人体接触外壳时就不会发生触电事故了。 4. 请根据图分析家用电器的金属外壳为什么一定要接地。 作业 【解析】可能是零线开路。 正常情况下，用测电笔测试零线时，氖管应不发光，现在氖管发光，说明零线通过电灯的灯丝与火线接在一起，即进户零线开路，使电路不通而电灯不亮，但室内各处都处于有电状态。 5. 小明家里的所有电灯突然熄灭，他用测电笔分别测室内各处的火线和零线，氖管都发光。据此，请推断电路的故障可能出现在哪里，说出你的理由。 1. 家庭电路电压为什么不降低到36V？ 答：电压降低到36V甚至更低的话，对人无疑是安全性会大大提高的，问题是电压降到36V的话，电流就需要变得很大，电流变大电线就要很粗，线损也会提高数倍。所以家庭用电全部36V是不现实的。 2.各国的家庭电路电压相同吗? 答：不一定同。例如，在日本、美国、加拿大、台湾地区，家庭电路电压通常是110～120V。 作业 五、综合提升训练 第四节 家庭电路 综合提升训练 【解析】火线先接开关，再接灯泡顶端的金属点，零线直接接灯泡的螺旋套，这样既能让开关控制灯泡，又能在灯泡损坏，断开开关，切断火线，更换灯泡时更安全。三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，保险丝接在火线上；当有金属外壳的用电器插入三孔插座时，能使金属外壳接地，防止漏电时发生触电事故。 1. 将图中各元件接入电路，要求：开关只控制电灯；三孔插座带保险丝。 综合提升训练 【解析】有电流通过测电笔，测电笔即亮。当测电笔测b点时，因为与火线相连，电流由火线经过测电笔和人体流入大地，故测电笔亮。将测电笔放到c点，电流从火线经过灯泡后直接经过c点流向零线，此时灯与零线之间的导线将测电笔短路，并无电流经过测电笔，所以测电笔在c点不亮。A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图所示，当开关S闭合后，电灯L正常发光，用测电笔测试b、c两点时，测电笔的发光情况是（　　） A．b点亮、c点不亮 B．c点亮、b点不亮 C．b、c点都亮 D．b、c点都不亮 A 综合提升训练 3．“从生活走向物理，从物理走向社会”是我们学习物理的基本理念。根据你所学的家庭电路知识判断图中错误的是（　　） A．图中的三孔插座对应用电器的三线插头，插头上最上面的那条导线与用电器的外壳相连 B．只要拿着试电笔接触火线，其内部的氖管就会发光 C．图中带开关的灯泡接法是错误的 D．图中的灯泡、两孔插座是并联关系 B 综合提升训练 【解析】 A．图中的三脚插座对应用电器的三线插头，插头最上面的那条导线与用电器的外壳相连，这样可防止因外壳漏电发生触电，故A正确，不符题意； B．测电笔使用正确时，手接触笔尾金属体，测电笔与火线相连，氖管能发光，若使用不正确，则氖管不能发光，故B错误，符合题意； C．开关应接在火线与灯泡之间，图中开关接到零线上，是错误的，故C正确，不符合题意； D．家庭电路中各用电器工作时互不影响，故用电器、插座之间都是并联的，故D正确，不符合题意。 所以选B。 综合提升训练 【解析】人体触电，是因有电流流过，形成通路。人体为导体，一边与火线相接，一边与零线相接或与大地相接，都会形成通路，图①、③中有电流流过人体，会触电，图②、④中没有电流流过人体，不会触电。 所以选A。 4．如图中的哪些图所示的情况不会发生触电事故（　　） A．②④ B．③④ C．①② D．① ③ A 综合提升训练 5．如图所示，下列做法中符合安全用电原则的是（　　） A．图甲，插头使用绝缘皮已破损的电线 B．图乙，发现有人触电时应先切断电源 C．图丙，洗完手后直接用湿手触碰开关 D．图丁，遇到雷雨天时可以在树下避雨 B 综合提升训练 【解析】 A．生活用水属于导体，用湿抹布擦拭正在工作的用电器，容易引起触电事故，故A不符合题意； B．发现有人触电时应先切断电源，再施救，故B符合题意； C．生活用水是导体，完手后直接用湿手触碰开关，易发生触电事故，故C不符合题意； D．雷雨天在大树下避雨容易发生触电，所以应避免在大树下避雨，故D不符合题意。 所以选B. 综合提升训练 【解析】A．②孔接零线，零线和地线之间的电压为0V，故A错误； B．为安全用电，三孔插座中多出一个专门用于接地的①孔，故B正确； C．①孔接地线，将一根导线的两端金属部分别插入①孔和②孔，不会造成短路，故C错误； D．正确使用测电笔分别测试三个孔，氖管不发光，该孔所接的是零线和地线，故D错误。故选B。 6. 如图所示是一个安装在卧室墙上的三孔插座， 安装符合安全用电要求，下列说法正确的是（　　） A．①孔和②孔之间的电压是220V B．①孔所接的导线通过插头与用电器的金属外壳相连 C．将一根导线的两端金属部分别插入①孔和②孔，会造成短路 D．正确使用测电笔分别测试三个孔，氖管不发光的孔接的是零线 B Lavf59.27.100 $$