内容正文:
3.5 家庭电路
第1课时
家庭电路 熔断器和断路器 插座
【第三单元 电磁及其应用】
八年级下册
一、聚焦情景、引发驱动性问题
家门口有电能表,进入门内有开关箱,家里有各种电器、插座等用电器材。我们家里的电路是怎么布局的?是怎祥保障家庭用电安全的?
每个家庭都有许多电灯和其他家用电器,这些用电器的电路是如何分布的?家庭电路又是由哪些元件组成的?
电能表
熔断器
开关
闸刀开关
灯座
断路器
你认识他们吗?
插座
二、探秘家庭电路组成
图3.5-1是某家庭的电路,图3.5-2是它的电路图。
1. 进户线的电压是_______V。
2. 电能表上有几根导线与其连接?如何连接?(注:电能表一般安装在户外或者楼道里)
电能表
1234
220
电能表上有四根与其连接,其中两根是进户线,另外两根接家庭电路。
接线:
1、3进; 2、4出
3. 家用电器所用的插座与电灯之间是并联还是串联?这样连接有什么好处?
保证在正常情况下每个用电器都能正常工作,且彼此独立,互不影响。
家庭电路中各盏灯应 联,开关与它所控制的电灯应是 联,插座与电灯应是 联,保险盒和用电器应 联
并
串
并
串
家庭电路所用的电能是通过电网从发电厂输送过来的。输电线先接到电能表、断路器上,然后连接到室内的电灯、插座上。电能表用来测量电路消耗的电能。
家庭电路中的进户线一般有两根,一根叫作相线(俗称火线)用符号 L 表示,另一根叫作中性线(俗称零线)用符号 N 表示。相线和中性线之间的电压正常值为 220V。
可用测电笔辨别相线和中性线。图3.5-3为测电笔的结构示意图。
家庭电路图
相线 (火线) 中性线 (零线)
科学阅读
表 3.5-41 部分国家市电电压和频率
三、揭秘安全装置原理
熔断器和断路器
当电路出现短路或同时接入过多的用电器时,会使得电路电流过大,电线过热,有引发火灾的危险,如图3.5-5所示,因此电路中必须装有安全保护装置。
电路中常见的保护装置有熔断器和断路器。
敞开插入式熔断器:
保险丝装在盒盖上。
电源线
静触头
动触头
熔丝
断路器
现在常见的熔断器主要是封闭管式熔断器,装在电器设备上。如图3.5-6所示。它的保险丝被封闭在玻璃管内。当电路中电流过大时,保险丝会自动熔断。保险丝熔断后,需排除故障并更换新保险丝后,电路才可工作。
敞开插入式熔断器:
保险丝装在盒盖上。
电源线
静触头
动触头
熔丝
保险丝一般由熔点较低的金属合金制成,有各种不同的规格,通常标有额定电流(表示保险丝所能承受的最大电流)。当电流超过保险丝的额定电流时,保险丝会因过热而熔断,从而切断电路。在一般电路里,导线和用电器都有规定的额定电流,超过额定电流,会因为长时间发热而使导线或用电器损坏,严重时会烧毁导线或用电器而引起火灾。安装保险丝可避免此类事故的发生。选用保险丝时,应使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流。
如果选用的保险丝额定电流值太大或太小会造成怎样结果?
常用保险丝规格
用电器 电灯 电脑 空调 电视
额定电流 0.4A 2A 2.5A 1.2A
数量 4 1 1 2
序号 截面直径(mm) 额定电流(A) 熔断电流(A)
1 0.98 5.00 10.00
2 1.41 9.00 18.00
3 1.98 15.00 30.00
一、保险丝额定电流太大
电路过载、短路时,保险丝不会及时熔断
起不到保护作用
会导致:电线过热、烧毁、甚至起火,烧坏电器
二、保险丝额定电流太小
电路正常工作、电流没超标时
保险丝就自己熔断
会导致:电器无法正常使用,频繁断电、烧保险丝
熔点较低
额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流
保险丝熔断后,可以选择铜丝或铁丝做保险丝吗?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!)
电路中的造成电流过大的原因有哪些?
①电路中用电器用电量过大
②发生短路:
短路的情况:电线绝缘皮刮破、老化.连接线路不小心等等情况造成相线、中性线直接连同.
更换保险丝是比较麻烦的事。现在,家庭中常用断路器(如图3.5-7所示)来替代闸刀开关和熔断器。断路器一般连接在火线上。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,断路器会自动断开,切断电路,从而起到保护电路的作用。
当电路被熔断器或断路器切断后,不要急于更换保险丝或使断路器复位,而应先找出发生电路故障的原因,排除故障后再接通电路。
断路器能手动切断电路,也能手动复位。断路器因使用方便、安全而得到普及。
断路器的连接
图 3.5 - 9 是一种断路器的工作原理图,你能否向同桌介绍其工作原理?
正常情况下,双金属片是平直的,电路的接触点闭合,电流正常通过;当电流过大时,双金属片被过度加热,发生弯曲,使接触点在弹簧拉力作用下被断开,电路切断,从而起到电路过载或短路时的保护作用。
火线
零线
插座连接的电路图
家用电器是通过将插头插入插座而接入家庭电路中的。插座一般有两孔式和三孔式之分。
新知讲解
两孔式插座的一个孔连接在家庭电路的相(火)线上,另一个孔连接在中(零)线上。使用两脚电源插头的用电器,只要两脚插头插人插孔,用电器就接入电路,可以工作了。
如图3.5-11所示,三孔式插座除了相线插孔和中线插孔以外,还有一个中间插孔,在房屋电路布线时已经将这个插孔与大地相连,因此称为接地保护孔。使用三脚插头的用电器,外壳接在插头的中间脚上,当把三脚插头插入三孔式插座时,用电器的外壳就与大地相连了。
用电器的外壳
为了保证人身安全,洗衣机、电冰箱、电饭锅等电器都用三脚插头,使它们的外壳能够接地。万一用电器相线的绝缘层被破坏,相线与用电器的金属壳接触,金属壳上就有220V的电压,如果这个用电器没有接地保护线,当人触及此用电器时,电流就会通过人体进入大地,发生触电事故。
当相线与用电器的金属外壳接触,而外壳接地时,电流会直接经接地线进入大地。此时,由于家庭电路中的断路器因电流过大会自动断开,从而切断电路。因此,接地保护线是用电器的安全线。
新知讲解
四、深化理解、迁移应用
1.如图所示,某班同学在学了有关家庭电路的知识后安装了四盏电灯,你认为其中正确的是( )
A
B
C
D
C
2、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
3.小阳闭合开关后,发现电灯不亮,他用试电笔测试图中的a、b、c、d四点,只有d点发光,那么可能发生的故障是 ( )
A.电灯灯丝断了
B.cd间某处断路
C.ab之间某处断路
D.开关处短路
B
4.“从生活走向科学,从科学走向社会”是我们学习科学的基本理念。根据你所学的知识判断图中不正确的是( )
A.图中的三脚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.图中带开关的灯泡和三脚插座的接法是错误的
D.图中的灯泡、两脚插座是并联关系
B
5.如图所示,是一种漏电保护装置的设计图,图中a为双线并绕的线圈与铁芯,b为衔铁与触片组成开关,C为带锁止钩的金属簧片(锁止钩的作用是:当开关b断开后,需人工复位才能闭合),下列说法正确的是( )
A.用户家里火线与零线间出现短路或者漏电时,该装置会自动切断火线,亮灯警示
B.用户家里火线与墙壁间出现漏电时,该装置不会产生动作
C.用户家里的人不小心接触到火线裸露部位后,会断开火线,亮灯警示
D.警示灯亮起后,一旦故障排除,该装置会自动回复供电
C
6.电工师傅常用一只与L相同的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如右下图所示。当S闭合后,再闭合S1时,根据现象判断电路中存在的故障。
(1)L0正常发光,说明该支路_________。
(2)L0发光呈暗红色,说明该支路_________。
(3)L0不亮,说明该支路_________。
(4)若闭合S1后,L0和L都不亮,为进一步明确故障,电工师傅用测电笔测试a、b、c、d四点时,氖管都发光,则电路的故障可能是________________。
短路
正常
断路
中性线断路
课堂小结
板书设计
第5节 家庭用电(第1课时)
三孔:左零右火上接地,
接地安全
串联在火线
熔断器:I额≧I正
断路器:I额≧I正
自动切断、保护
家庭电路
组成:进户线→电能表→熔断器→用电器、插座
进户线:
开关、电灯:串联,开关串联在火线,火线→开关→电灯→零线
插座:并联
保险装置:
双孔:左零右火
火线、零线
电压220V
辨别:测电笔的正确使用
$