内容正文:
第3章 电磁及其应用
第5节 家庭用电
八下科学 ZJ
1
1.了解家庭电路的组成,知道测电笔的结构和使用方法。
2.知道电能表及熔断器(保险丝、空气断路器)的作用。
3.知道三孔式插座、三脚插头的连接和作用。
4.了解家用电器的使用以及安全用电的常识。
学习目标
2
1.家庭电路的组成
家庭电路主要由进户线、电能表、总开关、保护装置、插座、电灯
和开关等部分组成。
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2.家庭电路中各元件介绍
组成部分 连接位置 作用
进户线 从户外输电线上引进,由相
线和中性线组成 为用户提供电能
电能表 安装在进户线之后,总开关
之前 测量电路消耗电能的多
少
总开关 安装在电能表之后 控制整个家庭电路的通
断
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组成部分 连接位置 作用
保护装置 安装在总开关之后,串联在
相线上 当电路中电流过大时,
自动切断电路起到保护
电路的作用
插座 安装在保护装置之后,并联
在电路中 用于可移动用电器的供
电
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组成部分 连接位置 作用
开关和电
灯 开关与灯泡串联,开关接在
相线上(断开开关时,电路
中没有电流通过,且用电器
与相线断开连接,可防止人
触及用电器时与相线连通,
发生触电事故) 开关控制各支路的通
断;用电器工作时将电
能转化为其他形式的能
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螺口灯泡的接法:螺口灯泡的螺旋套接中性线,顶端中心
金属片接相线。因为正常情况下,中性线与大地之间没有电压,这
样做的好处是在更换灯泡时,若人不小心接触灯泡的螺旋套,也不
会发生触电事故。
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教材第128页
1.进户线的电压是 。
2.电能表上有四根导线与其连接,从左往右1与3接线进表,2与4接
线出表。
3.插座与电灯之间是并联的,这样连接可以保证在正常情况下每个
用电器都能独立工作,互不影响。
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3.测电笔
作用 辨别相线和中性线、检验电气设备外壳是否带电
结构
工作原理 测电笔氖管中充有稀薄的氖气,两端是两个金属电
极。使用测电笔时,人手按住金属笔卡,当笔尖金属
体接触到相线时,相线、测电笔、人体与大地之间构
成闭合电路,有电流通过测电笔,测电笔中的氖管发
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工作原理 出红光;当笔尖金属体接触中性线时,大地与中性线
之间的电压为0,测电笔中无电流通过,氖管不发光
使用方法
注意事项 在使用测电笔时,千万不能用手接触测电笔的笔尖金
属体,以免发生触电事故
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教材深挖
用测电笔判断电路故障
正常情况下,测电笔接触中性线,氖管不发光。如图所示,如果闭
合开关后,灯泡不发光,用测电笔接触电灯左侧,氖管发光,说明
家庭电路中进户中性线断开,此时电流路径为相线<m></m> 保险丝<m></m> 开
关<m></m> 电灯<m></m> 测电笔<m></m> 人体<m></m> 大地。
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测电笔中高阻值电阻的作用
高阻值电阻的阻值约有<m></m> ,在测电笔中
起到保护的作用。因为家庭电路电压为<m></m>,故串联高阻值电阻
后,通过测电笔的电流约为
<m></m>,再加上人体的电阻,通
过人体的电流就更小了,所以加入高阻值电阻后,用手接触金属笔
卡测电不会对人体造成伤害。
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典例1 小明家装修新房时,他观看了工人师傅安装家庭电路的步骤,
输电线进户后,正确的连接顺序是( )
C
A.电能表—保险丝—总开关—用电器
B.电能表—用电器—保险丝—总开关
C.电能表—总开关—保险丝—用电器
D.总开关—电能表—保险丝—用电器
解析:家庭电路中电能表要安装在最前面,因为总开关要能控制整
个家庭电路,所以安装在电能表之后,保险丝是家庭电路的第一道
保障,安装在总开关之后,其后再装其他装置。
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熔断器和断路器是电路中常见的安全保护装置。
1.熔断器
(1)结构特点:常见的熔断器主要是封闭管式熔断器,安装在电
器设备上。封闭管式熔断器的保险丝被封闭在玻璃管内。
(2)保险丝#1.2
作用 电流过大时,自动熔断,以保护用电器或人身安全
制作材料 一般为电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金
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原理 保险丝的电阻较大而熔点很低,当电流超过保险丝的
额定电流时,保险丝会产生较多的热量,使温度达到
熔点自动熔断,从而切断电路,起到保护作用
选用原则 保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作时的电
流
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①保险丝应安装在相线上,与所保护的电路串联。
②保险丝熔断后,需先排除故障,然后换上新保险丝,电路才可工
作。
③在家庭电路中切勿用铜丝或铁丝代替保险丝,因为铜丝或铁丝熔
点较高,在电流过大时,一般不会熔断,极易发生事故。#1.2.1.3
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教材第131页
如果选用的保险丝额定电流值太大,当电路中电流超过正常值时,
保险丝不会熔断,容易造成火灾或触电事故;如果选用的保险丝额
定电流值太小,保险丝会经常熔断,用电器不能正常工作。
2.断路器
更换保险丝是比较麻烦的事。现在,家庭中常用断路器来替代闸刀
开关和熔断器。#1.1
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教材第132页
断路器的工作原理:如图甲所示,当电路中电流正常时,双层金属
片温度变化不大,不会发生形变,触点闭合,此时电路为通路;如
图乙所示,当电路中电流过大时,双层金属片因电流的热效应温度
明显升高,双层金属片发生形变,且左边金属片的形变程度大于右
边金属片的形变程度,双层金属片向右弯曲,挤压簧锁装置,触点
在弹簧的作用下断开,电路切断,起到保护作用。#1.1.2
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作用 断路器上标有额定电流,当流过断路器的电流超过额定电
流时,断路器就会自动断开,切断电路,从而起到保护电
路的作用
连接 断路器连接在相线上
优点 断路器能手动切断电路,也能手动复位,使用方便、安全
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当电路被断路器切断后,不要急于使断路器复位,而应
先找出发生电路故障的原因,排除故障后再接通电路。#1.1.4.1
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3.家庭电路中电流过大的原因
原因 具体情况
发生短路 ①接线时没有仔细查看,造成短路;
②电线或用电器使用太久,绝缘皮破损或老化,使相
线和中性线直接连通
电路过载 ①同时使用了过多用电器;
②使用了大功率的用电器
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典例2 一百多年前,爱迪生发明了保险丝,用于保护当时昂贵的白
炽灯。随着时代的发展,现在家庭电路中都会安装保险丝,以保护
用电器或人身安全。下列关于保险丝的说法正确的是( )
C
A.人体触电会导致家庭电路中电流过大
B.保险丝熔断一定是电路发生了短路
C.制作保险丝的材料熔点较低、电阻率较大
D.家庭电路中保险丝接在相线或中性线上都可以
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解析:
选项 分析 结论
A 人体电阻很大,触电不会引起电路中电流过大
B 电路总功率过大也会引起保险丝熔断
C 保险丝电阻率大 发热快,保险丝熔点低 更
易熔断 √
D 保险丝接中性线只能切断电路,但电路元件与
相线始终连通,易发生触电事故
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1.插座的分类
(1)两孔式插座:左孔连接中性线,右孔连接相线(正常情况下,
测电笔接触插座的右孔会发光,接触左孔不发光)。使用时只要把
两脚插头插入插孔即可。#1.1
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(2)三孔式插座:左孔连接中性线,右孔连接相线,上孔连接接
地保护线。三脚插头的中间脚接用电器的金属外壳。#1.2
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2.家用电器配置三脚插头的原因
(1)当用电器相线的绝缘层被破坏,相线与用电器的金属壳相接
触,金属壳上就有 的电压,如果这个用电器没有接地保护线,
人触及此用电器就相当于接触相线,会发生触电事故。
(2)当相线与用电器的金属外壳接触,而外壳接地时,电流会直
接经接地保护线进入大地。此时会由于家庭电路中的电流过大而使
断路器自动断开,切断电路。#2.2
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三脚插头中接地插脚较长的好处
三脚插头接地插脚长一些,能在插插头时使家用电器的金属外壳先
接触接地保护线,可形成接地保护;拔插头时能使金属外壳后离开
接地保护线,这样即使家用电器因绝缘层损坏而漏电,人接触外壳
时也不会触电。#1.1
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典例3 (杭州期中)如图所示是一款带有开关和
指示灯的插线板。下列说法正确的是( )
B
A.可以把用电器的三脚插头改为两脚插头插在
两孔插座上使用
B.有金属外壳的家用电器要使用三孔插座
C.插线板上的各插座是串联的
D.插线板的接地保护线断开时,插线板上的用
电器不能工作
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解析:
选项 分析 结论
A 把用电器的三脚插头改为两脚插头插在两孔插座上
使用,这样当金属外壳漏电时,不能将电及时导向
大地,易引发触电事故
B 有金属外壳的家用电器要使用三孔插座,这样可以
使金属外壳接地,防止发生触电事故 √
C 插座的作用是给可移动用电器供电,各用电器之间
独立工作,互不影响,所以各插座是并联的
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选项 分析 结论
D 插线板的接地保护线断开时,有金属外壳的用电器
金属外壳不能良好接地,易发生漏电事故,但用电
器仍能工作
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电给人类的生活带来了极大的方便,然而使用不当时,也会给人们带
来危害,如引起触电、损坏电器设备和引发火灾等事故,如图所示。
1.触电:触电是指通过人体的电流达到一定值时对人体造成的伤害
事故。
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2.电流大小与相应的人体反应#2.3
电流/ 人体的反应
对人体无害,可用于电疗治病
1 有麻的感觉
10 有较强烈的麻、痛的感觉,但可以挣脱
30 感到剧痛,神经麻木,呼吸困难,有生命危险
100 短时间内心跳停止
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分析表中数据可知,通过人体的电流越大,人从触电到
死亡的时间就越短。一般认为当通过人体的电流达到 ,通电
时间达 时就可能导致死亡,故通过人体的安全电流不能超过
。#2.3.2
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3.安全电压
人体是导体,不同人体的电阻是不同的,所以不同的人产生触电感
觉的电压是不同的。一般情况下,<m></m>以下的电压才是安全的。但
在潮湿环境中,安全电压应在<m></m>甚至<m></m>以下。
4.其他电压
(1)我国家庭电路的电压是<m></m>。
(2)动力电路的电压是<m></m>。
(3)高压线或高压设备的电压常达几十千伏甚至几百千伏。
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5.触电的两种形式
低压触
电(家庭电路触电) 单线
触电 站在地面上的人,一只手接触相
线,使相线、人体、大地和供电
设备构成闭合电路,电流会流过
人体,发生触电事故
双线
触电 人的一只手接触相线,另一只手
接触中性线,使相线、人体、中
性线和供电设备构成闭合电路,
电流会流过人体,发生触电事故
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高压触
电 高压
电弧
触电 高压带电体会在周围形成强大的
电场,当人靠近高压带电体到一
定距离时,高压带电体和人体间
发生放电现象,电流通过人体造
成高压电弧触电
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高压触
电 高压
跨步
触电 高压输电线掉落在地上,地面上
与电线断头距离不同的各点间存
在电压,当人两脚与电线断头的
距离不等时,两脚之间存在相当
高的电压,这时电流从一条腿流
入,另一条腿流出,造成高压跨
步触电 _______________________________
(可双脚并拢或
单脚跳,离开危
险区域)
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漏电保护器的作用
如图所示,正常情况下,通过相线和中性线的电流相等,当有人站
在地上接触图中<m></m>处时会触电,此时通过<m></m>处的电流等于通向大地
的电流和通过中性线的电流之和,即通过相线和中性线的电流不等,
漏电保护器在这种情况下就会迅速切断电路,起到保护作用。
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6.触电的急救措施
处理原则 使触电的人迅速和电源脱离,同时注意自身安全
具体做法 一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开
(触电者未脱离电源前,救护人员不准直接用手触及
伤员),使触电者尽快脱离电源。二是尽力抢救,对
已经摆脱了触电环境的伤员,要根据实际情况实施急
救,必要时,对触电者进行人工呼吸,同时尽快通知
医务人员进行抢救。三是发生电气火灾时,务必在切
断电源后再灭火
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典例4 下列做法可能引起触电事故的是( )
A
A.人站在地面上,双手同时分别接触家庭电路中的相线和中性线
B.人两手同时接触一节干电池的两极
C.人站在干燥的木凳上,一只手接触相线
D.人站在地面上,两手同时接触家庭电路中的中性线
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解析:A选项中,电流会流经相线、人体、大地或相线、人体、中
性线,都可能引起触电;B选项中,一节干电池的电压只有 ,
流经人体的电流非常微弱,不会引起触电;C选项中,干燥的木凳
是绝缘体,不能构成闭合电路,无电流流过人体,不会引起触电;
D选项中,中性线与大地间的电压是零,不会触电。
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1.安全用电原则:不接触低压带电体(安全电压的带电体除外),
不靠近高压带电体。
2.安全用电常识
(1)将插头插入插座时,手不要接触金属插脚。
(2)不要用湿的手触摸电器、插座和开关。
(3)电线的绝缘层老化或破损,要及时更换。
(4)不要在高压线旁钓鱼或放风筝。#2.4
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(5)不要使插座超负荷。
(6)避免在浴室中使用电器。
(7)导线旁不要放发热物体。
(8)不要同时使用多个大功率用电器。#2.8
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避雷针
(1)高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很粗的金属线与大
地相连,可以防雷,叫作避雷针(不是避开雷电,而是把雷电导入
大地)。
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(2)避雷原理
当带电的云层接近高大建筑物时,由于静电感应,建筑物带上了与云
层相反的电荷,但是由于有避雷针,建筑物上还未聚集起大量的电荷,
在避雷针和云层之间就发生了小规模的放电,放电电流通过避雷针和
接地的导线流通,持续不断地将云层中的电荷导入大地,使得建筑物
和云层间不会发生强烈的放电,于是建筑物就可以避免雷击。
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教材第136页
(1)换用电器时,戴上专用绝缘手套;
(2)有金属外壳的用电器要使用三脚插头和三孔式插座;
(3)雷雨天不在大树下避雨;
(4)检修电路故障时首先要断开电源;
(5)发现有人触电时,要先断开电源再想办法救人;
(6)发现因电发生火灾时,要先断开电源再灭火等。
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典例5 下列做法符合安全用电原则的是( )
B
A.用湿手触碰开关
B.家用电器失火时,先断电后灭火
C.未断开电源就更换电灯泡
D.用电器电线绝缘层破损了仍继续使用
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