15.4 家庭电路与安全用电 课件-2025-2026学年苏科版九年级物理下册

该初中物理课件围绕家庭电路组成与安全用电展开，涵盖进户线、电能表等组成部分及火线零线、三线插座、测电笔使用等核心知识。通过生活用电器实例导入，以“组成-连接-安全”为脉络，结合活动、练习与讨论搭建学习支架。 其特色在于注重科学探究与实践，如“练习使用测电笔”活动引导学生动手操作，交流讨论环节培养科学思维；强调科学态度与责任，通过安全用电常识及故障分析实例，帮助学生树立安全用电意识。学生能提升实践与问题解决能力，教师可直接利用丰富案例与练习优化教学。

防止触电 家庭电路 安全用电 四、家庭电路与安全用电 1 我们家中的空调、电视、电冰箱、手机、油烟机、微波炉、电饭锅、热水壶、洗衣机、电脑、.....都离不开电,电是怎样送到家,又怎样分配到用电器的? 导入新课 想一想 一、家庭电路的组成 1. 家庭电路布线示意图 2. 家庭电路的组成 由进户线、电能表、总开关、熔断器、开关、插座、用电器等组成。 一、家庭电路的组成 火线和零线 进户线:为用户提供电能来源 ①火线L与零线N之间的电压为220V; ②火线L与地线E之间的电压为220V; ③零线N与地线E之间的电压为0V; 15.3 观察三线插头与三线插座 活 动 三线插座,它应按“左零右火中接地”。地线一般与埋在地下的金属板相连。如图(b)所示的插头,其电线的接法应与插座上电线的接法相对应. 一、家庭电路的组成 三线插座是怎样接入电路中的呢? 零线 火线 地线 左零右火中接地 火线 零线 地线 零线 火线 地线 左零右火 中接地 火线 零线 地线 零线 火线 左零右火 2.三线插头和三线插座的作用 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。 ②用电器的金属外壳与火线之间应该是绝缘的,人体接触外壳时并没有危险,但如果用电器内部导线的绝缘皮破损或绝缘性能变差,导致火线与外壳接通,人接触外壳时就会发生触电事故。因此,用电器的金属外壳接地。 用电器的金属外壳未接地 用电器的金属外壳接地 1.插座要按照“左零右火中接地”的方法接入电路; 2.三线插头的地线插脚一般较长,先进入插座; 3.带三线插头的用电器,其金属外壳是与插头的地线插脚相连的。 插头 插 座 1.开关要与其控制的电灯串联; 3.开关与电灯 2.开关要连在火线和电灯之间; 3.螺口灯泡接火线,螺纹接零线。 火线 零线 螺旋灯泡的螺旋接零线 15.4 练习使用测电笔 活 动 进入家庭的电线一般都是两根,其中哪一根是火线呢?可以用测电笔来测量。 观察 测电笔的结构 两个金属电极、氖管、弹簧和一个阻值很大的电阻——高电阻等组成. 氖管 高电阻 弹簧 金属电极(笔尖) 金属电极(笔尾) 一、家庭电路的组成 注 意 1. 使用测电笔时,手要接触测电笔尾部的金属电极,使人体、测电笔、火线与大地构成一个回路,这时有微弱电流通过测电笔,因此氖管会发光. 指示灯 大电阻 人体电阻 火线 220伏 一、家庭电路的组成 注 意 2. 一般来说,当测电笔的笔尖接触电线(或与电线连通的导体)时,氖管发光,表示接触的是火线;氖管不发光,表示接触的是零线. 火线 零线 不发光 发光 一、家庭电路的组成 注 意 3. 当测电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手或身体的其他部位再去接触笔尖. 正确的使用方法 错误的使用方法 一、家庭电路的组成 (1)测电笔中为什么要串联一个高值电阻? (2)测电笔测零线时为什么氖管不发光? (3)使用测电笔时,为什么不能用手碰笔尖的金属体? 答:只有当串联一个高值电阻时,通过人体的电流会非常小,人体才是安全的。 答:零线对地电压是0V,此时没有电流产生,当然不会使氖管发光。 答:当用手碰笔尖的金属体时,人体两端就有220V的电压,这时产生的强电流就会流过人体,发生安全事故。 (4)使用测电笔接触火线时,氖管发光,此时有电流通过人体吗? 交流、讨论 1、将图中的电灯和开关正确地连接到电源线上. 2、马虎同学为了安装一个插座供晚上学习,他把家中吊灯开关拆下后引出两条导线,然后接上插座,请你画出该电路的简图并说明他这样做会有什么现象发生 课堂练习 3、图①中接线有几处错误?请逐一指出并加以说明。 有三个错误。第一个错误是闸刀开关装倒了。如果照此装法,拉开闸刀开关,更换熔丝时就势必带电操作,而且被拉开的闸刀在重力的作用下,可能会落下接通电路,所以很不安全。正确的装法应该是静触头在上,动触头在下。第二个错误是将插座串联接在火线上了,这会影响用电器的正常工作和安全使用。第三个错误是另一个插座的火线和零线接反了。 4、如图所示,火线和零线均完好,但S闭合后灯不亮,用测电笔测试图中a、b、c、d、e、f各点,结果只有a点能使测电笔氖管发光,则故障是 ( ) A、ab间电线断路 B、cd间电线断路 C、ef间电线断路 D、灯泡的灯丝断了 A 5.在图所示的电路中,当开关S接通后,电灯L不亮,若用测电笔在A、B、C、D各点检查后,发现B、C、D三点氖泡都发光,在A点氖泡不发光,则可以断定线路故障 ( ) A、在导线AB段断路 B、在导线BC段断路 C、在导线CD段断路 D、在导线CD段短路 A 5、如图是 表示两盏白炽灯和两只插座的安装电路图, 其中一项安装错误的是( ) A、插座C B、插座D C、A 灯及开关 D、B 灯及开关 A 6、小丽同学发现家庭原来室内电灯正常发光。在热得快的开关断开的情况下,把热得快插头插入插座时,室内电灯便全部熄灭,那么不可能的原因是 ( ) A、通过热得快中的电流瞬间过大 B、插座处原来有短路 C、热得快内线路有短路 D、热得快的插头处有短路 B 7、在验收新装修好的家庭照明电路时,打开熔断器,将一盏灯泡接在尚未装保险丝的两个接线柱上,发现其亮度与220V电压下使用时相同。这说明新安装的电路。 ( ) A、发生短路 B、发生断路 C、完全符合要求 D、故障无法判断 A 二、安全用电 1.用电设备发生火灾的原因是什么? 想一想 发生火灾的原因是电流的热效应, 由Q=I2Rt可以知道, 电流过大是发生火灾主要的原因。 2.家庭电路中电流过大的主要原因是什么? 短路 功率过大(过载) 3.怎样预防用电设备因电流的热效应发生火灾呢? 在电路中接入熔断器 读一读 熔断器 旧式熔断器 安装在熔断器中的熔丝(fuse),俗称“保险丝”,是由熔点较低的铅锑合金材料成的。当电路中的电流超过一定限度,熔丝的温度达到熔点时,它便会熔断,自动切断电路,从而保证电路安全。 熔丝 平板熔丝 闸刀开关和插入式保险盒 熔丝 熔丝 熔丝 某同学家里由于用电不当,经常烧保险丝,一气之下,他找了一根铁丝代替保险丝接上结果这“保险丝”真的没有烧坏,你觉得他这样做妥当吗?为什么? 不行,因为铁丝、铜丝在电流过大时不熔断,起不到保险的作用。(该行为千万不能试!) ??? 4.如何选用保险丝? 1.熔丝有不同的规格。熔丝越粗,使它熔断所需的电流越大。 2.千万不要用铁丝、铜丝代替熔丝,因为铁丝、铜丝在电流过大时不易熔断,起不到保护电路的作用。 3.熔丝熔断后,首先应查清发生故障的原因,在排除故障后才能更换熔丝,恢复供电。 信息快递 熔断电流 不同规格(铅锑合金)熔丝的额定电流与熔断电流值 直 径 额定电流 I额∕A 熔断电流 I额∕A 0.28 0.32 0.35 0.36 0.40 0.46 0.52 0.54 0.60 0.71 1 1.1 1.25 1.35 1.5 1.85 2 2.25 2.5 3 2 2.2 2.5 2.7 3 3.7 4 4.5 5 6 直 径 额定电流 I额∕A 熔断电流 I额∕A 0.81 0.98 1.02 1.25 1.51 1.67 1.75 1.98 2.40 2.78 3.75 5 6 7.5 10 11 12.5 15 20 25 7.5 10 12 15 20 22 25 30 40 50 想一想 怎样选择符合要求的熔丝呢? 选用熔丝时,应使熔丝的额定电流等于或略大于电路中的最大正常工作时的电流。 家庭电路中的最大正常工作时的电流,指的是电能表所限定的电流。 算一算 学校由20间教室,每间教室有20盏40W的电灯,那么学校照明电路的总熔断器中的熔丝的规格是( ) A.额定电流75A B.熔断电流75A C.额定电流70A D.额定电流100A A 5.导致火灾和安全事故另一个原因 线路连接处接触不良 当线路连接处接触不良时,会使该处的电阻变大,造成局部过热。同时,接触处的电阻又将随温度升高而增大。电阻越大,温度越高,温度越高又造成电阻越大,造成局部过热,电热的逐步积累和恶性循环,以致引发火灾。 电流/mA 人体的反应 0.5~1.5 开始有感觉——手轻微颤抖 2~3 手强烈颤抖 5~7 手部痉挛 8~10 手已难以摆脱带电体,手指尖到手腕巨疼 20~22 手迅速麻痹,不能摆脱带电体,呼吸困难 50~80 呼吸系统麻痹,心室开始颤动 90~100 呼吸系统麻痹.若延续3s或更长时间,则心脏麻痹、心室颤动 300及以上 作用0.1s以上时,呼吸系统和心脏麻痹,机体组织受到破坏 人体通过一定电流时的反应 三、防止触电 火线 零线 6. 触电类型 通常所说的“触电”是指一定强度的电流通过人体所引起的伤害事故. 触电一般分为单线触电和双线触电。 U 高压电弧触电 高压跨步触电 安全用电原则: 请勿接触低压带电体 请勿靠近高压带电体 不弄湿的用电器 不破坏绝缘体 (低压勿摸,高压勿近) 生活•物理•社会 为防止触电和其他事故的发生,应该注意: 1. 安装家庭电路要符合规范。例如,开关必须接在火线上;应使用三线插座将用电器的金属外壳接地,如图所示. 家庭安全用电常识 接火线 接地线 接零线 生活•物理•社会 2. 要防止本应绝缘的物体导电,如图所示. 家庭安全用电常识 要防止导线绝缘部分破损。 若有破损,应及时更换。 不要用湿布擦拭用电器 或在电线上晾晒衣物 生活•物理•社会 3. 发现有人触电或因电引发火灾时, 要采取合理的措施,如图所示. 家庭安全用电常识 温馨提示:发现有人 触电千万不要直接去拉! 发现有人触电时,应立即切断电源。无法切断电源时,应用干木棍等绝缘体挑开电线。 发现用电器或电线失火时,应先切断电源,然后再灭火。 二、影响电流热效应的因素 4. 断路器 断路器的种类很多,其中最常见的有漏电保护断路器(俗称“漏电保护器”)和空气断路器(俗称“空气开关”),它们通常安装在供电箱中。 漏电保护断路器由低压塑壳断路器、漏电检测装置及脱扣器三部分组成.家庭电路中某用电器漏电,或人因操作失误而触电时,漏电保护断路器能自动切断电路. 空气断路器是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关,当电路或电气设备发生短路、严重过载时,空气断路器会自动断开,从而保护电路。 (a)漏电保护断路器 (b)空气断路器 家庭电路与 用电安全 家庭电路 的组成 防止触电 安全用电 由进户线、电能表、总开关、熔断器、开关、插座、用电器等组成 熔丝是由熔点较低 的铅锑合金材料成的 三线插头和三线插座 会使用测电笔 ①必须把用电器的开关装在火线上。 ②用电器的金属外壳应该接地. 触电类型:单线触电、双线触电 ①是电路发生短路; ②是电路中用电器的 实际总功率过大 熔丝熔断的原因 课堂总结① 1. 不同粗细的熔丝允许通过的电流是不同的。一座教学楼里共有教室16间,每间教室装有“220V 60W”的电灯9盏。请你判断,这座教学楼的电路中应选用额定电流至少为多少安的熔丝? 四、课外实践与练习——WWW = I U P总 = (60 9) 16W 220V = 39.3A 故应接入额定电流大于40A的熔丝. 2. 小华家电热毯内的电阻丝断了,他爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用,在使用中发现接头处的电热毯被烧焦了。请你用学过的物理知识解释这一现象。 四、课外实践与练习——WWW 因为电阻丝断裂后重新接上时,接头处的电阻(常称为“接触电阻”)较大,而接触电阻与电阻丝的其他部分是串联的,通过的电流大小相等,根据焦耳定律(Q=I2Rt)可知,接头处的接触电比电阻丝的其他部分产生的热量多,所以电阻丝接头处的电热毯会被烧焦。 3. 在家庭电路中,若某用电器发生短路故障,则干路电流迅速增大,熔丝立即熔断。这时断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,如图所示.闭合总开关,然后逐个闭合各用电器的开关。若校验灯发出暗红色的光(发光不正常),则该用电器正常; 若校验灯正常发光,则短路故障一定 发生在该用电器上。 请你说出其中的道理。 四、课外实践与练习——WWW 1. 如图是家庭电路中安装一只螺丝口灯泡和一个三孔插座的电路图,要求开关只控制灯泡,部分导线已连接,请你添加导线完成电路。 五、课堂练习 2.如图甲所示是小明常用的一个插线板。他在使用中发现:插线板上的指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。 ①在图乙中画出开关、插孔、指示灯和指示灯的保护电阻的连接方式,并把插线板与电源线接通。 开关 指示灯 甲 乙 五、课堂练习 2.如图甲所示是小明常用的一个插线板。 ①在图乙中画出开关、插孔、指示灯和指示灯的保护电阻的连接方式,并把插线板与电源线接通。 开关 指示灯 五、课堂练习 $