19.2《家庭电路的基本组成》2025-2026学年人教版九年级物理全一册
2025-09-10
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕家庭电路的基本组成与安全用电展开,系统梳理了进户线、电能表、总开关、保险装置、插座及保护线等核心元件的功能与连接顺序,通过测电笔使用、三脚插头接法、漏电保护器原理等典型实例构建知识链条,形成由浅入深的学习支架,帮助学生建立清晰的电路结构认知。
其亮点在于深度融合物理观念与科学思维,以“电流过大防护”和“漏电保护机制”为切入点,引导学生从现象到本质进行推理与论证,如例4中对比空气开关与漏电保护器的不同触发条件,强化模型建构能力。同时借助真实情境问题(如例9故障排查)提升科学探究素养,培养学生严谨求实的科学态度。此设计既助力学生理解生活中的电学应用,又为教师提供可操作性强的教学范式,显著提升课堂实效性。
内容正文:
科技、教育、艺术跨界融合。欢迎来到物理大师。家庭电路探秘钢铁侠工作室。钢铁侠在经历阿富汗山洞的遭遇后,被前所未有的焦虑所笼罩了。只好萎靡的待在家里,退休般的和机器人玩起了句句珠玑的冷幽默。在她满是盔甲的工作室里,摆放着录像、聊天、做家务三位一体的智能保姆室温调节装置、LED铠甲展示台。如此妙不可言的环境,也难怪他要一直呆在这儿了。不过这么多用电器是怎样接电运作的呢?2008年12月8号,日本松下收购了三洋电器,从此松下成为日本乃至全球第一大电器商。2014年,松下公司共出产150万款产品,规模惊人。现在的我们已经无法想象生活里没有电器会如何了。从发电厂通过输电线输送过来的电,其电压为220伏。通过机户线进入我们的家庭后,还要穿越电能表总开关保险装置才能进入插座和用电器。家用电表与总开关不可以互换位置,否则容易出现断电的现象。保险装置里有保险丝,有着超强的保护意识,一旦电流过大,它能迅速熔断,确保全电路的安全。夏天的夜晚经常会出现停电的现象,就是在空调、电脑、电视一起上阵的时候,电流过大,保险丝本着负责任的态度就熔断了。插座则是方便家用电器使用,如果电路出现问题需要修理,必须关掉总开关,确保施工人员的安全。家用电路使用的不是直流电,而是使用的由著名电学家特斯拉推广的交流电。这样的电路为了安全而使用火线和零线两根线路。火线的作用是输送电能,如同人体的动脉。零线的作用则是获得回路,如同静脉开关接在用电器和火线之间,在电路中直接触摸火线是非常危险的,所以确定火线十分重要,试电笔就是最好的选择。它的构造包括金属笔、卡奶管、电阻、弹簧,使用时用指尖抵住上端的金属帽奶管发光就证明是火线。试电笔中串联阻值很大的电阻可以使电流变小,保证对人体没有危害。除了辨别火线和零线,它也可以判断电气设备的外壳是否带电,为电工师傅的随身装备。某些大型用电器使用三条线,火线用L零线用N第三条用E这第三条有什么样的作用呢?它起着安全保护的作用,三线插头可以保证用电器的金属外壳接地,如果绝缘层损坏使外壳带电,电流可以流入大地,不至于对人体造成伤害。在新建楼房里,控制插座的总开关上大多还有漏电保护器,人体站在地上接触火线时,电路即可自动切断空气开关则是在电流过大时自动切断电路。他们在电的世界里各司其职,为安全事业做着贡献。
学习目标
1.知道保险丝和低压断路器的作用.
2.了解测电笔的构造及使用.
3.(难点)了解保护线、三脚插头、漏电保护器与安全用电的作用.
4.(重点)知道家庭电路的主要组成部分及其连接.
19.2 家庭电路的基本组成
课前预习
阅读教材P134~P140,可知:
一、电流过大的防护
1.熔断器
(1)长度、横截面积相同的铅锑合金丝的电阻比铜丝
,熔点比铜丝 .于是人们利用铅锑合金这类材料制成了 的核心部件(俗称保险丝).
(2)当电路中的电流 时,铅锑合金丝由于温度
而熔断,切断电路,起到保护电路的作用.
2.熔断器被广泛应用于 系统、 系统以及用电设备中.
3.在很多居民楼的供电线路中,目前常采用 、 (又称空气开关)对电流过大的电路进行保护.当电路中的电流过大时, 自动断开,切断电路,也就是我们常说的“ ”.
大
低
熔断器
过大
升高
高低压配电
控制
低压断路器
空气开关
跳闸
二、相线和中性线的辨别
4.测电笔
(1)作用:辨别 线和 线.
(2)使用:使用测电笔时,手指按住 (或抵住笔尾金属帽),用 接触被测的导线,如果氖管
,说明接触的是相线;如果氖管 ,说明接触的是中性线.
相
中性
金属笔卡
笔尖
发光
不发光
注意:使用测电笔辨别相线与中性线时,手指切不可接触笔尖处的金属部分.
5.将电灯和开关接入电路时,控制电灯的开关要连接在
线和电灯之间.
相
三、保护线与漏电保护器的作用
6.在三孔插座中,除两个孔分别接 线和 线之外,还有一个孔是跟 连接的,也就是接在 线(用PE表示,俗称 线)上.
相
中性
大地
保护
地
7.用电器上三脚插头的“①”脚是与用电器的 接通的,当插入插座时,在把用电器连入电路的同时,也把金属外壳与 连接起来.万一用电器内部相线绝缘皮破损或失去绝缘性能,使金属外壳与相线接通而带电,电流也会从保护线流走,即使人体接触外壳,一般情况下也不会造成伤害.
金属外壳
大地
注意:三脚插头接保护线的插脚(即“①”脚)通常较长,这样插插头时能使用电器的金属外壳先接保护线,拔插头时能使金属外壳后离开保护线,更安全.
8.如果站在地上的人不小心接触了 线,电流经过人体流入大地, 会迅速切断电路,对人体起到保护作用.
相
漏电保护器
四、家庭电路的基本组成
9.如图为简化了的家庭电路,由 、 、总开关(含保险装置)、插座、 、导线等组成.
进户线
电能表
用电器
10.有的家庭设有室内 ,根据实际用电需求,可将家庭电路规划为若干分支回路,且加装 ,各分支回路之间 .
配电箱
漏电保护器
互不影响
教师指导
知识点一 电流过大的防护
【例1】[教材图片]如图所示,接线柱A、B之间和C、D之间分别连着长度、横截面积相同的铅锑合金丝和铜丝.接通电源后,通过铅锑合金丝的电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)通过铜丝的电流.向右移动滑动变阻器的滑片,发现铅锑合金丝会熔断,而铜丝不会熔断.这是因为与铜丝相比,铅锑合金丝的 大、熔点低.
(选填“铅锑合金丝”或“铜丝”)适合制作熔断器的核心部分.
等于
电阻
铅锑合金丝
知识点二 相线和中性线的辨别
【例2】[教材图片]如图为测电笔的结构及使用方法,下列说法不正确的是( )
A.测电笔可以用来辨别相线和中性线
B.若氖管发光,说明人体成为了电流的通路
C.使用测电笔时手不能接触金属笔卡
D.在图2两种使用测电笔的方法中,甲是错误的,乙是正确的
C
【例3】如图所示为小明房间内的部分电路,相线应为
(选填“a”或“b”).开关闭合后,灯泡正常发光,用测电笔接触A点时,氖管 ,接触B点时,测电笔氖管 .若B、C之间的导线断了,灯泡熄灭,此时再用测电笔接触B点时,测电笔氖管 .(后三空选填“发光”或“不发光”)
a
发光
不发光
发光
知识点三 保护线与漏电保护器的作用
【例4】如图是家用电热水壶的插头和对应的插座,插座中的①应该接 ,插头的插脚①较长,目的是将插头插入插座时,可确保电热水壶的金属外壳先接触 (前两空选填“相线”“中性线”或“保护线”);若电热水壶的外壳带电且保护线断路,则 (选填“空气开关”或“漏电保护器”)会立即切断电路以保护人员安全.
保护线
保护线
漏电保护器
漏电保护器和空气开关的比较:
漏电保护器 空气开关
相同点 会切断电路,都属于保护装置
不同点 触发条件 相线和中性线间的电流不相等 电路中电流过大
作用 保护人身 保护电路
知识点四 家庭电路的基本组成
1、进户线:由户外的低压输电线引来
相线:与零线之间的电压是220V,与地电压也是220V
中性线:与地电压是0V (火线相当于正极,零线,地线相当于2个负极)
接地
进户线
接地
进户线
2、电能表:安装在干路上,位置在进户线之后,总开关之前。用来度量家庭所消耗的电能的多少
接地
进户线
3、总开关(闸刀开关)安装在电能表后,可以控制整个电路。总开关及保险设备内都装有熔丝(俗称保险丝)以确保用电安全
接地
进户线
4、插座:有两孔和三孔插座,与用电器并联,
作用:方便移动用电器接电(相当于小灯泡的灯座)
【例5】家庭电路中,从进户线开始要顺次安装下列元器件再接用电器,其先后次序正确的是( )
A.电能表、保险装置、总开关
B.电能表、总开关、保险装置
C.保险装置、电能表、总开关
D.总开关、电能表、保险装置
B
【例6】家庭电路中,对于功率较大且用电时间较长的用电器, (选填“需要”或“不需要”)设置专用分支回路;当插座分支电路出现故障而被切断时,照明电路 (选填“能”或“不能”)正常工作.
需要
能
例7、用笔画线表示导线,把如图所示的引出线正确连入电路.
开关与用电器串联,开关置于火线与用电器之间。
三孔插座接法:左零右火上接地;
相线
中性线
保护线
两孔插座接法:左零右火;
开关
笔记
知识点五 家庭电路的连接
易错点 对家庭电路连接中用电器连接方式的判断
【例8】[教材图片]如图甲所示是家庭电路中常见的一种插线板.开关断开时,指示灯不亮,插孔不能提供工作电压;开关闭合时,指示灯亮,插孔能提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压.根据以上描述,在图乙中画出电路的连接.
【例9】小明学完电学知识,恰逢家中电灯不亮,他兴冲冲地拿起试电笔测试如下图中的a、b、c、d四点时,只有b点不发光,请你帮他分析可能发生的故障是[ ]
A.相线与中性线短路 B.a d之间某处短路
C.b、c之间某处断路 D.电灯的灯丝断了
a
b
c
d
C
相线
中性线
【例10】电工师傅常用一额定电压为220V的灯泡L0(检验灯)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示,当S闭合后,再分别闭合S1、S2、S3,每次只闭合其中之一时,出现以下情况,试判断:
(1)L0不亮,说明该支路 ;
(2)L0正常发光,说明该支路 .
( 3) L0发光较暗,说明该支路__________。
断路
短路
正常
相线
中性线
1.熔断器中的保险丝是由铅锑合金制成的,保险丝必须 (选填“串联”或“并联”)在电路中.当电流超过额定电流达到熔断电流时,它会自动熔断,其原理是利用电流的 效应.更换保险丝时, (选填“能”或“不能”)用铜丝替代.
2. 如图所示是某测电笔的外形图,在使用测电笔辨别某裸露导线是相线还是中性线时,手不能触碰的部位是( )
A.金属笔尖 B.塑料套管 C.塑料笔杆 D.金属笔帽
串联
热
不能
课堂训练
A
3. 如图所示的电路中,闭合开关后,灯不发光.用测电笔接触a、b、c三处时,氖管都发光;接触d处时,氖管不发光.则故障可能是( )
A.cd间断路
B.灯短路
C.开关短路
D.灯断路
A
4.电热水器使用三脚插头,分别与相线、中性线和
相连.当电热水器外壳漏电时, 会起到保护作用;当电路中电流过大时, (后两空选填“空气开关”或“漏电保护器”)会切断电路.
保护线
漏电保护器
空气开关
5.关于家庭电路的组成,下列说法错误的是( )
A.进户线有两条,分别是相线和中性线
B.电能表要安装在总开关之后
C.配电箱可以更加合理地分配电能
D.各分支回路是并联连接的
B
6.(2025珠海金湾区期末)在图中用笔画线表示导线将灯泡与开关接入家庭电路中.
如图所示:
答案图
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