19.2 家庭电路的基本组成 课件-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

该初中物理课件聚焦家庭电路安全防护，涵盖电流过大防护（保险丝、空气开关）、相线中性线辨别（测电笔）、保护线与漏电保护器作用。通过“金属丝熔断实验”导入，从现象探究到原理分析，再到实际应用，搭建“问题-实验-结论-拓展”的学习支架。 亮点在于以科学探究为主线，通过实验（铅锑合金丝熔断）、视频演示（保险丝安装位置）、问题链（“保险丝串联还是并联”）培养科学思维与探究能力，联系家庭漏电保护等实例强化物理观念与安全责任。课堂小测巩固知识，助力教师高效教学，学生理解应用。

第十九章 生活用电 19.2 家庭电路的基本组成 家庭电路中电流过大容易引发危险，有没有一种装置能在电流过大时自动切断电路以起到保护作用? 一、电流过大的防护 演示实验 【实验】电路电流过大金属丝会熔断吗 如图19.2-1所示，A、B两个接线柱间是一段铅锑合金丝，C、D两个接线柱间是一段铜丝。移动滑动变阻器的滑片，当电阻减小时，电流增大，铅锑合金丝和铜丝会熔断吗？ 观察金属丝的变化 铅锑合金丝会熔断，而铜丝没有熔断。 实验现象： 一、电流过大的防护 【视频欣赏】 长度、横截面积相同的铅锑合金丝的电阻比铜丝大得多，熔点比铜丝低得多。当电流过大时，铅锑合金丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护电路的作用。 分析论证 一、电流过大的防护 而铜丝、铁丝等在这种情况下不能起到保护作用。于是人们利用铅锑合金这类材料制成了熔断器中的核心部件(俗称保险丝)。 【视频欣赏】短接灯泡，观察现象 1.保险丝的材料 保险丝　　　　 各种保险丝 由电阻大、熔点低的铅锑合金制成，不能用铜丝或铁丝代替保险丝。　　　　 一、电流过大的防护 2.保险丝工作原理 不同规格的保险丝有不同的额定电流。 当通过保险丝的电流小于或等于额定电流时，电路正常工作。 当通过保险丝的电流大于额定电流并达到或超过熔断电流时，保险丝熔断，从而切断电路。 一、电流过大的防护 熔断器被广泛应用于高低压配电系统、控制系统以及用电设备中。 熔断器 保险丝 保险丝应该串联还是并联接入保护电路呢？ 3.保险丝应串联在电路中，且在电路中的符号为 【视频欣赏】 一、电流过大的防护 家庭电路中的保险丝是接在哪里的呢？ 不能，因为保险丝熔断后，用电器仍然接在相线上。 保险丝是否能串联安装在中性线上？ 相线、中性线各安装一个保险盒，会更保险吗？ 不会，如果中性线保险丝先断开，则用电器仍然危险。 一、电流过大的防护 2. 空气开关 　　当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路，也就是我们常说的“跳闸”。在找出电流过大的原因并把问题解决、排除故障之后，重新接通空气开关就可以了。 ①定义：在很多居民楼的供电线路中，常采用低压断路器对电流过大的电路进行保护，右图是一种常见低压断路器，又称空气开关。 ②工作原理： 一、电流过大的防护 由前面家庭电路中常见触电事故的分析可知，人体接入相线与中性线之间，或人体接入相线与大地之间，都会造成触电事故。 因此，在家庭电路中，知道进户线中哪条是相线、哪条是中性线非常重要。我们应该如何来判断呢? 一、电流过大的防护 相线和中性线的辨别 测电笔 ①作用：辨别相线和中性线；检查用电设备是否带电。 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 电阻器 笔尖金属体 笔尾金属体 弹簧 数显电笔 螺丝刀电笔 二、相线和中性线的辨别 钢笔电笔 电阻约100万欧 也就是1×106Ω 人体电阻约2000Ω Ｉ＝ Ｕ R总 ＝ 220Ｖ 1×106Ω+2×103Ω ≈ 2.2×10-4A ＝0.22mA 安全✅ Ｉ＝ Ｕ Ｒ人 ＝ 220Ｖ 2×103Ω ＝ 0.11A ＝110mA 危险❌ 人体安全电流约10mA 二、相线和中性线的辨别 有电流流过人体，不会触电吗？ （正确）使用测电笔时尽管有电流通过人体，但人并没有感觉，也不会对人造成伤害。 正确√ 错误× 错误× 触电危险 二、相线和中性线的辨别 钢笔式测电笔正确√ 下列测电笔的使用方法是否正确？ 测电笔通常也用于检查电气设备的外壳是否带电。 在维修、安装电灯时，手有可能会碰到灯座的金属部分或接线处，因此从安全角度考虑，控制电灯的开关要连接在相线和电灯之间。这样的话，断开开关后，电灯接线处与相线断开，从而避免触电事故。 想想议议 　　如图所示，要让额定电压为220V的电灯正常工作且能用开关控制其通断，请从安全角度思考：应该如何将电灯和开关接入家庭电路？ 相线先连接开关，再连接电灯，然后与中性线相接。 相线先连接电灯，再连接开关，然 后与中性线相接。 二、相线和中性线的辨别 简记：开关必须接在相线上 2.用电器、开关与相线中性线的连接 2.白炽灯泡的连接 中心金属片接相线 金属螺旋套接中性线 螺丝口灯的尾部应接在相线上，螺旋应跟中性线连接。 在更换灯泡时，容易接触金属螺旋部分，由于该部分与中性线相连通，所以不会发生触电事故。 二、相线和中性线的辨别 保护线与漏电保护器的作用 1. 插座 两孔插座 家中常见插座有两孔插座和三孔插座 两孔插座的连接 三、保护线与漏电保护器的作用 相线 中性线 保护线 “左中右相” 三孔插座 三孔插座的连接 相线 中性线 保护线 “左中右相上保护” 左边的插孔接中性线，右边的插孔接相线，中间的插孔接保护线，即“左中右相上保护”。 三、保护线与漏电保护器的作用 保护线 中性线 相线 接入大地 背面接线示意图 三、保护线与漏电保护器的作用 保护线连接大地 三、保护线与漏电保护器的作用 2. 三线插头 ①三脚插头上标着“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。 ②三线插头的保护作用： 　　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。 三、保护线与漏电保护器的作用 L接相线 N接中性线 保护线接外壳 相线 中性线 三、保护线与漏电保护器的作用 相线 中性线 接地 接地导线 被短路 三、保护线与漏电保护器的作用 让用电器金属外壳与保护线优先连通，保证用电安全。 三、保护线与漏电保护器的作用 3. 漏电保护器 ①漏电保护器的作用： 　　虽然家用电器外壳接地对人有一定的保护作用，但是发生故障时并不能保证电路被及时断开，潜在的危险依然存在。一些家庭电路中还会在此基础上安装漏电保护器,它也是一种断路器。在出现以上漏电情况时，它会迅速切断电路。 三、保护线与漏电保护器的作用 管式熔断器 家用小型塑壳断路器 漏电保护器 当电路处于正常工作状态时，图线路中A点和B点的电流相等，漏电保护器开关处于接通状态。若有人在C点不慎触电，则相线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过中性线，此时通过线路中A、B两点的电流不相等，漏电保护器会迅速切断电路，从而起到保护作用。 ②漏电保护器原理 三、保护线与漏电保护器的作用 相线 中性线 空气开关和漏电保护器在电路中分别起什么作用？ 漏电保护器的作用： 如果人站在地上不小心接触了相线，电流经过人体流入大地，这时，“漏电保护器”会迅速切断电路，对人身起到保护作用。 空气开关的作用： 当电路中的电流超过规定大小时，空气开关会自动断开，切断电路，从而保护电路。 三、保护线与漏电保护器的作用 【学习任务一】保险丝的功能与使用方法 保险丝是用铅锑合金制作的，电阻比较____（选填“大”或“小”），熔点比较低。为了用电安全，______（选填“能”或“不能”）用铜丝、铁丝等导线代替保险丝。 不能 解：保险丝是利用电阻率大（即其他条件相同时其电阻大）、熔点低的铅锑合金制成的，在电流过大时，保险丝的温度升高，达到保险丝的熔点，保险丝熔断，切断电源，起到保护电路的作用； 当保险丝熔断后，不能用铜丝、铁丝代替，因为铜丝、铁丝的电阻小，熔点高，在电流过大时无法及时熔断来保护电路。 故答案为：大；不能。 大 课堂小测 【学习任务二】空气开关的原理和作用 家庭电路中的保险丝或空气开关的作用是（　　） A．当开关误接用电器和中性线之间时自动切断电路 B．当电路中电流过大时自动切断电路 C．当发生触电事故时自动切断电路 D．当用电器发生漏电时自动切断电路 B 解：保险丝或空气开关在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时，保险丝或空气开关自动切断电路，从而起到保护电路的作用；造成电流过大的原因有两个：短路和用电器的总功率过大； A、当开关误接用电器和中性线之间时，闭合开关，电路是通路，保险丝或空气开关不会断开电路，故A错误； B、当电路中电流过大时，保险丝或空气开关自动切断电路，故B正确； CD、当发生触电事故、用电器发生漏电时，不会引起电路中的电流过大，保险丝或空气开关不会断开电路，故CD错误。故选：B。 课堂小测 【学习任务五】漏电保护器的原理和作用 新能源汽车逐渐进入人们的生活，相应的新能源汽车充电桩也大量出现， 关于充电桩的安装及其安全使用，说法一定正确的是（　　） A．充电桩在安装时，必须安装配套漏电保护器 B．排列成串的充电桩有可能是相互串联安装的 C．充电桩输出功率越大，与之配套的导线越细 D．接了漏电保护器，充电桩就不用再接保护线了 A 解：A、充电桩在安装时，必须安装配套漏电保护器，故A正确； B、排列成串的充电桩互不影响，是并联的，故B错误； C、充电桩输出功率越大，与之配套的导线越粗，故C错误； D、接了漏电保护器，充电桩还需要接地，故D错误。 故选：A。 课堂小测 $