资源简介

(共50张PPT)
幻灯片 1：封面
课程标题：13.4 家庭电路
学科与年级：北师大版 九年级物理
教师姓名：[教师姓名]
幻灯片 2：学习目标
了解家庭电路的组成（进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座），明确各部分的作用与连接方式。
掌握火线与零线的区分方法（试电笔），理解三线插头与漏电保护器的安全原理。
能识别家庭电路的常见故障（如短路、断路、漏电），学会简单的故障分析与排查方法。
牢记安全用电原则（不接触低压带电体、不靠近高压带电体），了解触电原因与急救措施，培养安全用电意识。
幻灯片 3：课程引入
情境展示：
图片 1：家庭配电箱（含电能表、总开关、空气开关、漏电保护器）、墙壁插座、电灯与开关的实物连接图。
视频片段：电工师傅安装家庭电路（火线、零线、地线的区分连接）、用试电笔检测火线、漏电保护器跳闸实验。
生活疑问：为什么家庭中的电灯、冰箱、电视能独立工作？用试电笔接触插座的一个孔会发光，另一个孔不发光？这些都与家庭电路的特殊组成和连接方式有关。
提问引导：家庭电路是我们日常生活中最常见的电路，它的设计既要满足多个用电器同时工作的需求，又要保障用电安全。本节课我们将探究家庭电路的组成、连接规律及安全用电知识，解决生活中的用电疑问。
幻灯片 4：家庭电路的组成与连接
家庭电路的核心组成（从进户线到用电器的顺序）：
进户线：从室外电力线路引入家庭的导线，分为火线（L） 和零线（N），火线与零线之间的电压为 220V（我国标准家庭电压），部分电路还包含地线（PE）（与大地相连，电压为 0V，起安全保护作用）。
电能表：串联在干路中，测量家庭在一段时间内消耗的总电能（单位 kW h），参数如 “220V 10 (40) A” 表示额定电压 220V，额定最大电流 10A，短时间允许 40A 电流通过。
总开关：串联在电能表之后，控制整个家庭电路的通断（如检修电路时断开总开关，切断所有电源），现在多为空气开关（兼具过载保护功能）。
保险装置：
空气开关：替代传统保险丝，当电路中电流过大（如过载、短路）时，内部电磁铁产生强磁力，推动开关断开，切断电路，可手动复位。
漏电保护器：并联在电路中，当电路出现漏电（如人体触电）时，火线与零线的电流不相等，保护器检测到电流差后迅速跳闸，保护人身安全（动作时间通常小于 0.1 秒）。
用电器与插座：
电灯与开关：开关串联在火线与电灯之间（断开开关时，电灯与火线断开，避免触电），电灯的另一端接零线；
插座：分为两孔插座（左零右火）和三孔插座（左零右火上接地），所有插座和用电器均并联在电路中（保证各用电器两端电压均为 220V，独立工作，互不影响）。
家庭电路连接示意图（简化）：
进户线（火线 L、零线 N、地线 PE）→ 电能表 → 总开关 → 空气开关 / 漏电保护器 → 分支电路（①电灯支路：开关→电灯→零线；②插座支路：插座→零线，三孔插座额外接地线）。
关键连接规律：
所有用电器、插座并联在火线与零线之间，确保独立工作；
开关、电能表、保险装置串联在干路或支路中，控制或保护电路；
火线必须经过开关后再连接用电器，地线只连接用电器的金属外壳（不接入电路工作，仅在漏电时起作用）。
幻灯片 5：火线、零线与地线的区分
火线（L）与零线（N）的区别：
电压不同：火线与大地之间电压为 220V，零线与大地之间电压为 0V（零线在电力变压器处与大地相连）；
作用不同：火线携带电能，零线作为电流的回路（电流从火线流入用电器，从零线流出，回到电力系统）。
区分工具 —— 试电笔：
结构：由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体组成（电阻作用是减小电流，保护人体安全）。
使用方法：手接触笔尾金属体（形成电流回路），笔尖金属体接触被测导线；若氖管发光，说明接触的是火线；若不发光，说明是零线或地线。
注意事项：使用时手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体（避免触电）；试电笔氖管发光仅说明导线带电，不能判断是否漏电。
地线（PE）的作用：
与用电器的金属外壳相连（如冰箱、洗衣机、电热水器的外壳），当用电器漏电（火线接触外壳）时，电流会通过地线流入大地（不经过人体），同时触发漏电保护器跳闸，防止人体触电。
示例：电热水器外壳漏电时，若未接地线，人体接触外壳会触电；若接地线，电流通过地线导入大地，人体无电流通过，安全无忧。
幻灯片 6：三孔插座与三线插头的安全设计
三孔插座的连接：遵循 “左零右火上接地” 的原则（面对插座，左侧孔接零线 N，右侧孔接火线 L，上方孔接地线 PE），插座内部地线直接与大地相连（如通过建筑物的接地极）。
三线插头的结构：
插头的三个金属脚对应三孔插座，分别连接用电器的零线、火线和金属外壳，其中最长的脚连接外壳和地线（插入插座时，地线先接通；拔出时，地线后断开，确保插拔过程中外壳始终接地）。
安全原理：当用电器正常工作时，地线中无电流；若用电器漏电（火线接触外壳），电流通过地线流入大地，形成 “地线回路”，避免电流通过人体，同时漏电保护器检测到火线与零线的电流差（地线分流），迅速跳闸，双重保护人身安全。
常见误区：将三孔插座的地线孔与零线孔短接（认为 “零地不分”），此时若零线断路，电流会通过地线孔流入外壳，导致外壳带电，反而增加触电风险，必须严格区分零线与地线。
幻灯片 7：家庭电路的常见故障与排查
1. 短路故障：
原因：火线与零线直接连通（如导线绝缘皮破损、用电器内部火线零线短路），此时电路电阻极小，电流极大（I=U/R），会导致空气开关跳闸或烧毁导线。
现象：空气开关立即跳闸，电路无电；严重时导线发热、绝缘皮熔化，甚至引发火灾。
排查：断开总开关，拔掉所有用电器插头，逐一接入用电器并闭合开关，接入某用电器后跳闸，说明该用电器短路；若未接用电器仍跳闸，说明导线或插座短路。
2. 断路故障：
原因：电路某处断开（如导线接头松动、开关接触不良、灯丝断了、插座内部断线），电流无法形成回路。
现象：用电器不工作（如电灯不亮、插座无电），试电笔检测时，火线侧发光，零线侧不发光（说明断路在零线侧）；或火线、零线侧均不发光（说明断路在火线侧）。
排查：用试电笔从进户线开始，逐点检测火线是否带电，若某点之前带电、之后不带电，说明该点断路（如开关接触不良、导线接头断开）。
3. 漏电故障：
原因：用电器外壳与火线接触（如绝缘老化）、地线接触不良，导致电流泄漏到大地或人体。
现象：漏电保护器频繁跳闸；人体接触用电器外壳时有触电麻木感；试电笔接触外壳时氖管发光（正常时不发光）。
排查：拔掉所有用电器插头，若漏电保护器仍跳闸，说明线路漏电（如地线与火线短路）；逐一接入用电器，接入某用电器后跳闸，说明该用电器漏电（需维修或更换）。
幻灯片 8：安全用电原则与触电防护
安全用电核心原则：
不接触低压带电体：低压带电体指电压低于 1000V 的带电体（如家庭电路的火线、漏电的用电器外壳），严禁用手直接接触；湿手不触碰开关、插座、用电器（水是导体，会增大触电风险）。
不靠近高压带电体：高压带电体指电压高于 1000V 的带电体（如高压电线、变压器），即使不接触，也可能因高压电弧触电，严禁靠近或攀爬高压设备。
不损坏绝缘层：导线的绝缘皮、用电器的外壳绝缘层是防止触电的重要保护，不能随意剥去或损坏（如电线绝缘皮破损后需及时更换）。
正确使用地线：三孔插座必须接地线，带金属外壳的用电器（如冰箱、洗衣机）必须使用三线插头，确保地线连接可靠（不能用两孔插头替代）。
触电原因与急救措施：
常见触电类型：
单相触电：人体接触火线，电流通过人体流入大地（如手接触火线，脚接触地面）；
双相触电：人体同时接触火线和零线，电流通过人体形成回路（危害更严重，电流更大）；
高压电弧触电：靠近高压带电体时，空气被击穿形成电弧，电流通过人体触电。
急救措施：
立即切断电源：迅速断开总开关或用绝缘工具（如干燥的木棍、塑料钳）挑开带电导线（不能用手直接接触导线）；
判断意识与呼吸：若触电者意识清醒，让其平卧休息；若意识丧失，立即检查呼吸，无呼吸时立即进行心肺复苏（CPR）；
及时就医：拨打 120 急救电话，在医生指导下继续救治（即使触电者恢复意识，也需检查内脏损伤）。
幻灯片 9：课堂小结
知识框架回顾：
家庭电路组成：进户线（火、零、地线）→ 电能表 → 总开关 → 保险装置 → 用电器 / 插座，用电器与插座并联，开关串联在火线上。
火线与零线：用试电笔区分（火线使氖管发光），地线接地保护，三孔插座 “左零右火上接地”。
故障排查：短路（空气开关跳闸）、断路（用电器不工作）、漏电（漏电保护器跳闸），用试电笔逐点检测。
安全用电：不接触低压带电体、不靠近高压带电体，触电后先断电再急救，正确使用地线。
重点强调：家庭电路的并联连接方式（保证独立工作）和火线优先过开关的设计（保证安全）是核心；安全用电意识至关重要，需牢记原则并应用于生活。
幻灯片 10：课堂练习 1
关于家庭电路的组成，下列说法正确的是（ ）
A. 所有用电器串联在电路中
B. 开关必须串联在零线上
C. 电能表串联在干路中，测量总电能
D. 地线接入电路，参与用电器工作
用试电笔检测家庭电路的插座时，下列说法正确的是（ ）
A. 手不接触笔尾金属体，试电笔也能正常工作
B. 接触火线的孔，氖管发光；接触零线的孔，氖管不发光
C. 接触零线的孔，氖管发光；接触火线的孔，氖管不发光
D. 试电笔发光说明导线一定漏电
三孔插座的正确连接方式是（ ）
A. 左火右零上接地 B. 左零右火上接地 C. 左地右火上接零 D. 左零右地上接火
幻灯片 11：课堂练习 2
家庭电路中，空气开关突然跳闸，可能的原因是（ ）（多选）
A. 电路中出现短路 B. 电路中用电器总功率过大（过载）
C. 用电器断路 D. 漏电保护器失效
为什么带金属外壳的用电器必须使用三线插头？若将三线插头的地线脚折断，直接插入两孔插座，会有什么安全隐患？
某同学发现家中电灯不亮，用试电笔检测电灯两端的接线柱，发现接触两个接线柱时氖管都发光，请分析故障原因，并说明排查方法。
幻灯片 12：课堂练习答案
C（解析：A 选项，用电器并联；B 选项，开关串联在火线上；D 选项，地线不参与工作，仅漏电时保护）
B（解析：A 选项，手必须接触笔尾金属体；D 选项，发光仅说明带电，不一定漏电）
B（解析：三孔插座 “左零右火上接地” 是国家标准，确保地线接外壳）
AB（解析：短路和过载会导致电流过大，触发空气开关跳闸；断路无电流，不会跳闸；漏电保护器失效不影响空气开关）
答：三线插头的地线脚连接用电器金属外壳，插入三孔插座后外壳接地，漏电时电流导入大地，防止触电。折断地线脚后，外壳无法接地，若用电器漏电，外壳带电，人体接触时会发生单相触电。
答：故障原因：电灯所在支路的零线断路（火线通过灯丝到达电灯另一端接线柱，但零线断路，电流无法回流，导致两个接线柱均带电，氖管发光）。排查方法：断开总开关，检查电灯与零线连接的导线（如灯座接线、墙内导线接头），找到松动或断开的部位，重新连接牢固。
幻灯片 13：拓展思考
为什么家庭电路中，电灯的开关要接在火线上，而不能接在零线上？（提示：开关接火线，断开后电灯与火线断开，人体接触电灯不会触电；接零线，断开后电灯仍与火线连通，接触时可能触电）
雷雨天气时，为什么不能用手触摸室内的金属水管、暖气片或打电话？（提示：雷电可能通过室外电力线路或电话线引入室内，金属管道是导体，可能传导雷电电流，导致触电）
幻灯片 14：结束语
总结与延伸：本节课我们系统学习了家庭电路的组成、连接规律及安全用电知识，这些内容与我们的日常生活息息相关。正确认识家庭电路，不仅能解决简单的用电问题，更能保障自身和家人的用电安全。下一节课我们将学习 “电与磁” 的初步知识，探索电与磁之间的奇妙联系，希望大家课后观察家庭电路的实际连接，巩固今天所学的知识！
北师大版2024版物理九年级全册【精做课件】
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13.4家庭电路
第十三章 电功和电功率
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观看视频
如何安全用电？
现在人们的日常生活离不开各种用电器，电从输电线路上进入家庭电路后，是如何供给不同用电器工作的
我们已经学习了电学基础知识，今天让我们一起来参与家庭电路的设计，家庭电路的电压为220 V,说一说家庭电路设计中最需要考虑的是什么因素
家庭电路是最常见、最基本的实用电路。
1. 家庭电路的组成 进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座等。
2. 电能表
(1)作用：用来计量电路所消耗的电能。
(2)连接：串联接在干路上。输电线接到用户处，首先要接到电能表上，这样电能表才能计量所有用电器消耗的电能。
这四项要按顺序排列
知识点
家庭电路的组成
1
接线图解：
电能表与空气开关的接线：
3. 总开关 控制电路通断。电路维修时，必须断开总开关，使室内电路与供电线路分离，保证施工人员的安全。结构如图 1所示。注意：静触头在上。
5. 家庭电路的连接 用电器、插座与灯座之间是并联的，控制各用电器的开关与用电器是串联的。
拓展延伸
灯的开关要接在火线上：
如果将控制灯的开关接在零线上，虽然断开开关灯也不亮，但灯与火线仍然是接通的，而人们错误以为灯不亮，就是处于断电状态。而实际上灯上各点的对地电压仍是220V的危险电压。如果灯灭时人们触及这些实际上带电的部位，就会造成触电事故。所以控制灯的开关应该串联接在火线上。
[ 中考·天津 ] 如图 3 为家庭电路的组成，其中接入①的用电器和②为____ 联，②和③为 _____联。
例1
并
串
解题秘方：用分析直流电路的方法来分析家庭电路的连接。
解析：利用图示法分析。由图知①是插座，②是电灯，插座所接的用电器和电灯是并联的；③是控制电灯的开关，控制电灯的开关和电灯是串联的。
深度理解
运用从一般到特殊的方法理解开关的接法：
在前面见到的实验电路中，开关控制某灯，开关一般与被控制的灯串联，利用这个一般规律来帮助理解家庭电路中开关的正确接法。
用电器总功率对家庭电路的影响
(1)实验探究总功率增大，总电流增大
如图 4 所示，不断增加连入电路的灯泡数量，发现电流表示数不断增大，当连入电路的灯泡足够多时，保险丝熔断。
并联电阻越多，总电阻越小，电流就越大。
知识点
家庭电路中电流过大的原因
2
(2)总功率过大导致电流过大的原因分析：电路中同时使用的用电器总功率过大，由公式I=可知，此时电路中的电流过大。
2. 短路对家庭电路的影响
(1)实验探究短路时电流非常大
①如图 5 甲所示，当 A、 C 两点接通电源后，保险丝立即熔断。
②如图 5 乙所示，用导线将 A、 D 两点连接起来，再让 A、C 两点接通电源后，保险丝立即熔断。
③讨论：如图 5 丙所示，用导线将 B、 C 两点连接起来，再让 A、 C 两点接通电源后，保险丝会熔断吗？
(2)短路时电流过大的原因分析：发生短路时，电路中的电阻非常小，电压一定，由公式I= 可知，此时电路中的电流非常大。
特别提示
受思维定式的影响，通常会错误地认为，发生短路时，用电器有可能损坏。原因是在一般思维中认为，短路发生，电路所有位置电流都会非常大。
有些情况下，发生短路时，用电器几乎没有电流。例如，在图5丙中，保险丝不会熔断。
方法提示
用比较法区别两种电流过大的原因：短路时，保险丝立即熔断；总功率过大时，保险丝需一段时间才熔断。
例2
[中考·眉山改编 ] 如图 6 所示是小军同学家庭电路的一部分。他闭合开关时螺旋灯泡正常发光，再将电风扇的插头插入三孔插座中时，灯泡突然熄灭，检查时发现保险丝熔断了。其原因可能是(　　)
A. 电风扇断路
B. 灯泡的灯丝断路
C. 电风扇的插头短路
D. 电风扇的电功率太大
答案： C
技巧点拨
判断家庭电路中电流过大的原因时，若插入用电器的功率不大，则排除总功率过大；若插上插头，并没有闭合该用电器的开关，就发生了跳闸现象，则插头处短路；若插上插头，再闭合该用电器的开关后跳闸，说明该用电器短路。
知识点
保险设备
3
熔丝
作用 当电路中电流过大时，自动切断电路，保证电路安全
特点 熔点低、电阻大
更换 ① 不能用更粗的熔丝代替原来的熔丝，不能用铜丝、铁丝代替熔丝
② 应先断开总开关再更换熔丝，不能利用停电间隙更换熔丝
实验探究——熔丝的作用
1.如图 7 所示，将熔丝与一段铜丝串联接入电路中，逐渐增大电路中的电流，观察谁先熔断。
2. 实验能说明的问题
(1)熔丝的作用：电路中电流过大时，能及时熔断以保护电路。
(2)熔丝的选材原则：由电阻率大、熔点低的材料制成。
(3)熔丝与铜丝的对比：长度与横截面积都相同的铜丝与熔丝，熔丝的电阻大，在电流相等时，熔丝更容易发热。铜丝熔点高，熔丝的熔点低，熔丝更容易熔断。
知识链接
电阻率： 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的元件（常温下20℃）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫这种物质的电阻率。
3. 空气开关 作用与熔丝相同；空气开关一般要接在火线上。
例3
家庭电路中的熔丝烧断了，下列做法中正确的是( )
A. 用铜丝替换
B. 为了保险，选择尽量粗的熔丝替换
C. 选择额定电流稍小于电路中最大正常工作电流的熔丝替换
D. 选择额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流的熔丝替换
D
俗称保险丝
方法点拨
保险丝的选择方法：
铅锑合金保险丝，电阻较大熔点低。
过粗不熔不保险，过细电路常断电。
选择合适保险丝，千万别用铁铜丝。
1. 两孔插座与三孔插座(对比认识)：
两孔插座、两线插头和用电器连接的示意图如图 8 甲所示。三孔插座、 三线插头和用电器连接的示意图如图 8 乙所示。
知识点
三孔插座和漏电保护器
4
2. 用电器金属外壳若与火线相通，接地可防触电，可以从以下两个角度理解：
角度一：将三线插头插入三孔插座，把用电器接入火线与零线之间的同时，也将用电器的金属外壳与地线连接起来了。这时人接触用电器的金属外壳，相当于接触地线，不会发生触电危险。
角度二：若用电器金属外壳与火线相通，接地后，由于人体电阻远大于导线电阻，这就相当于(地线)将人体短路了，故电流由地线流入大地，而不会流过人体。
拓展延伸
三线插头中有一个脚较长的好处： 接地脚比导电脚长几毫米，在插入三线插头时，接地脚先接触插座内的接地线，这样可先形成接地保护，后接通电源；反之，在拔出三线插头时，接地脚后断开，起到安全保护的作用。
3. 漏电保护器：
(1)当漏电保护器测得通过火线和零线的电流不相等时，漏电保护器会迅速切断电路。
(2)漏电保护器模拟电路，如图 9 所示。
特别提醒
空气开关与漏电保护器
两者同属于保护开关，不同的是，空气开关用于线路故障保护，能在短路时自动断开线路；漏电保护器则用于人体触电保护，能够在人发生触电时，起到跳闸作用。
[福州模拟 ] 如图 10 甲为带开关的五孔插座，开关能同时控制两个插座，请将图乙中的插座正确连入家庭电路。
例4
解： 如图 11 所示。
对比认识 :
接线 适用范围 优点
两孔插座 适用于外壳绝缘的设备 结构简单，
连接方便
三孔插座 适用于外壳可能带电的用电
器 能在用电
器漏电时，
保护人身
安全
知识点1 家庭电路的组成
1. 如图是某同学家部分家庭电路的示意图，其
中①、②、③处应安装的元件依次是( )
D
A. 总开关、电能表、保险装置
B. 总开关、保险装置、电能表
C. 电能表、保险装置、总开关
D. 电能表、总开关、保险装置
返回
2.［2025·湖南五市十校期中］小明放学回到家后，先打开了
客厅的电灯，放下书包后打开电视看新闻，电灯和控制电灯
的开关之间的连接方式为______；电灯和电视之间的连接方
式为______。（均选填“串联”或“并联”）
串联
并联
返回
3.［2024·吉林］如图所示，请用笔画线表示导线，将电灯和
插座接入家庭电路中。
如图所示
返回
知识点2 保险设备和三孔插座
4. ［2024·乌鲁木齐模拟］为了防止家庭电路中电流过大时
损坏线路，通常在火线上安装保险丝，保险丝的材料应选择
( )
D
A. 电阻比较大，熔点比较高的
B. 电阻比较小，熔点比较低的
C. 电阻比较小，熔点比较高的
D. 电阻比较大，熔点比较低的
返回
5. ［2024·梧州模拟］小芊同学家的空气开关跳闸后，手动
使它复位，但又立即跳闸，导致这种现象的原因不可能是
( )
A
A. 电路中出现断路现象
B. 电路中用电器总功率过大
C. 电路中出现短路现象
D. 空气开关的额定电流过小
返回
6.三脚插头是家庭电路中____________（选填“有金属外壳”
或“大功率”）的用电器使用的，家中的各三孔插座之间是
____联的。
有金属外壳
并
返回
7. ［2024·德州］小强家安装
的电能表如图甲所示，书房灯
及三孔插座的安装电路如图
D
A. 小强家的用电总功率不得超过
B. 若保险丝熔断，可用铁丝代替
C. 端应接零线， 端应接火线
D. 三孔插座的安装符合安全用电原则
乙所示，为保证安全用电，下列说法正确的是( )
返回
8. ［2024·武汉］如图所示是某同学家部分家庭电路的示意
图。电能表上标有“ （40）A”的字样，他家正在使用
的所有用电器总功率为 ，其中电饭煲的功率为 ，
饭煮熟后，他将这个电饭煲插头从插座中拔出，再将功率为
的电热水壶插头接入插座中，其他用电器仍正常工作，
闭合电热水壶上的开关，空气开关跳闸。空气开关跳闸的原
因可能是( )
A. 照明灯的开关接在了零线
与灯泡之间
B. 用电器的总功率过大
C. 电热水壶的内部电路短路
D. 接入电热水壶的插座短路
√
返回
家庭用电的行为规范
家庭电路的组成
测电笔区别火线与零线
家庭安全
用电
家庭电路的安装规范
触电及解救
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
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