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第十五章 电功和电热
15.4 家庭电路与安全用
（苏科2024版）九年级
下
01
教学目标
02
新知导入
03
新知讲解
05
典例分析
06
课堂练习
04
课堂小结
（苏科2024版）九年级
下
PART 1 教学目标
（苏科2024版）九年级
上
01
教学目标
1. 知道家庭电路的主要组成部分。
2. 了解电能表、总开关、熔断器、插座的作用。
3. 学会使用测电笔辨别火线、零线。
4. 了解安全用电常识，树立安全用电、节约用电的意识。
PART 2 新知导入
（苏科2024版）九年级
上
02
新知导入
　　电能在现代家庭中的应用越来越广泛。电能通过输电线路进入千家万户我们闭合电源开关就接通了家庭电路。而在日常生活中，我们通常只能看到嵌在墙上的开关和插座，电线在哪里呢？家庭电路是由哪些部分组成的？
电路又是怎样连接的？在用电过程中，为了保护设备和人身安全，应该采取哪些措施？
PART 3 新知讲解
（苏科2024版）九年级
上
03
新知讲解
一、家庭电路的组成
1. 家庭电路结构示意
基本组成：
由进户线、电能表、配电箱、插座、用电器等组成。
03
新知讲解
进户线、电能表、总开关（含保险装置）、插座、用电器、导线等组成。
家庭电路简化图
1. 家庭电路结构示意
03
新知讲解
家庭电路使用交流电源，火线（L）和零线（N）之间的电压是220V。为保障用电安全，家庭电路还设有地线（E），它与大地相连。火线和地线间电压为220V，零线与地线间电压为0V。
2. 火线、零线与地线
03
新知讲解
火线和零线的辨别
测电笔
①作用：辨别火线和零线；检查用电设备是否带电。
②试电笔构造：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
笔尖金属体
笔尾金属体
弹簧
数显电笔
钢笔电笔
螺丝刀电笔
03
新知讲解
③试电笔原理：
　　氖管中充有稀薄的氖气，两端是两个金属电极。当电极间的电压达到一定值时，氖气会导电，氖管会发出红光。
a. 被测导线是火线时，电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧，再经过人体、经过大地，流到零线，与电源构成闭合电路，氖管就会发光。
b. 被测导线是零线时，由于零线与大地之间的电压为0，试电笔中无电流通过，氖管不发光。
氖管
试电笔电阻约100万欧
人体电阻
约2000Ω
火线
03
新知讲解
④试电笔使用：
　　要用手接触笔尾的金属体，笔尖接触测的导线。
如果氖管发光，则接触的是火线，如果氖管不发光，接触的则是零线。
触电危险
正确的使用方法
错误的使用方法
03
新知讲解
⑤电子测电笔
现在较多使用电子测电笔，图所示是其中一种。它具有接触检测和非接触（感应）检测两种方式，不但能检测火线、零线，还具有显示电压、检测电路断点等多种功能。
03
新知讲解
视频讲解：试电笔鉴别火线零线
03
新知讲解
视频实验：试电笔鉴别火线零线
03
新知讲解
3、用电器的并联
家庭电路中各个用电器都是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些用电器是并联的，如图所示。这样，当一个支路发生断路时，其他支路仍能工作。
例如，吊灯断开并不影响电视机等其他用电器正常工作。
03
新知讲解
二、安全用电常识
1. 人体触电
（1）触电：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。
（2）触电的两种形式
①单线触电：人体接触火线或漏电的用电器，火线或漏电的用电器通过人体与大地构成通路。
②双线触电：双线触电时，人体的两个部位（如两只手）分别接触火线和零线，火线通过人体与零线相连，构成通路。
单线触电
双线触电
03
新知讲解
家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接接触相线引起的.
人接触破损用电器的相线
人触到用电器上
接火线的金属触头
误将手指塞进
无安全措施的插座
03
新知讲解
视频：触电事故
03
新知讲解
（3）影响触电电流大小的因素
人体是导体，只要有电压加在人体上，就会有电流通过。
①电压：
由欧姆定律I=U/R可知，发生触电时，人体两端的电压越高，通过人体的电流越大，对人的生命危害越大。通过人体的电流不超过10mA，人尚可摆脱电源。
大量实验数据表明：
人体的安全电压不高于36伏。
03
新知讲解
视频：防止触电
03
新知讲解
②人体的电阻
由欧姆定律I=U/R可知，当U一定时，R减小，I 增大，所以触电时，人体电阻越小，通过人体的电流越大，对人的生命危害越大。
人体电阻约为1000～2000Ω；在皮肤潮湿时，人体的电阻可降低到约103Ω。
家庭电路的电压为220V，根据欧姆定律计算通过人体可能产生的最大电流（人体的电阻取103欧姆）：
这个电流值远远超过安全电流10mA，是不安全的。
03
新知讲解
2. 电路安全
（1）用电器开关的连接
必须把用电器的开关装在火线上。这样，当断开开关后，用电器与火线分离，人碰到用电器就不会发生危险。
螺丝口灯头的螺旋套接零线。
03
新知讲解
正常情况下，用电器的金属外壳与内部电路之间是绝缘的，人休接触外壳时没有危险。但是，如果用电器内部导线的绝缘皮破损或绝缘性能变差，导致火线与用电器金属外壳接通，人体接触外壳时就会发生触电事故。
为此，家庭电路通常采取两种保护措施：
一是使用三线插头和三孔插座，通过地线将用电器的金属外壳与大地连通，漏电时电流会随即流人大地；
二是安装漏电保护断路器，当电路出现漏电时，它会自动切断电路。
03
新知讲解
（2）插头和插座
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
火线
零线
“左零右火”
03
新知讲解
（2）插头和插座
三孔插座
三孔插座的连接
相线
中性线
地线
“左零右火上接地”
左边的插孔接零线，右边的插孔接火线，中间的插孔接地线，即“左零右火中间地”。
03
新知讲解
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。
03
新知讲解
原来，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。当用电器的外壳与电源火线之间的绝缘层损坏而使外壳带电时，三脚插头接外壳的插脚通过接地线将电流导入大地，人接触外壳不会触电。
想一想：为什么三脚插头中间的那个脚长？
插插头时可以使用电器外壳先接地，拔插头时可以后离地。
03
新知讲解
（3）漏电保护断路器
漏电是指由绝缘部分损坏或其他原因引起的电流泄漏。当电路出现漏电时，漏电保护断路器会自动切断电路。
如图所示是安装了漏电保护器的家庭电路。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。
漏电保护断路器
若有人在C点不慎触电，则火线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过零线，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。
03
新知讲解
视频讲解：漏电保护器工作原理
03
新知讲解
4. 影响电路安全的原因
电路及设备的安全也很重要。影响电路安全的原因一般有两个：
（1）电路发生短路。如连接电路时误将火线和零线直接连通，或电线和用电器的绝缘皮破损，导致火线和零线直接连通等；
①不小心使相线和中性线直接连通造成短路。
②电线绝缘皮破损或老化，使相线和中性线直接连通造成短路。
③用电器进水造成短路。
03
新知讲解
视频：电路短路
03
新知讲解
4. 影响电路安全的原因
电路及设备的安全也很重要。影响电路安全的原因一般有两个：
（2）电路中使用的用电器功率过大。这种情况称为“过载”。
03
新知讲解
【实验器材】电路过载演示装置（在绝缘支架上水平固定一根长约25cm、直径约0.2 mm的细铜丝，将易燃的纸条对折挂在细铜丝上），直流稳压电源，电流表（量程为0~10A），白炽灯（6V10W）三只，开关三个，带鳄鱼夹的导线若干。
活动——演示电路过载的现象
【实验演示】
（1）按图所示的电路图连接电路。
（2）闭合开关S，灯L1发光；再闭合开关S1，灯L2发光；最后闭合开关S2，你看到什么现象
03
新知讲解
视频讲解：电流过大的原因
03
新知讲解
实验视频：演示电路过载的现象
03
新知讲解
5. 空气断路器
实验还启示我们，在电路中安装一个熔点较低的熔丝熔断器，当电路过载或短路时，熔断器中的熔丝会熔断，从而切断电路，可以保护电路安全。
家庭电路早期曾经使用过这种熔断器，现在普遍使用的是空气断路器，如图所示。
空气断路器
03
新知讲解
6. 安全用电常识
我们要了解安全用电常识，养成安全用电习惯，防患于未然。
（1）发现用电器电源线的绝缘皮老化、破损，应立即停用并请专业人员更换。
要防止导线绝缘部分破损。若有破损，应及时更换。
03
新知讲解
（2）清洁用电器时必须严格按说明书要求，不得用湿布擦拭开关、插座等，不得在电线上晾晒衣物。
不要用湿布擦拭用电器
或在电线上晾晒衣物。
03
新知讲解
视频：安全用电
03
新知讲解
（3）触电了怎么办
切断电源
——应立即断开开关
使触电者迅速脱离电源
——用绝缘体将电线挑开
若同时发生火灾，要先切断电源，绝不能在未断电的情况下泼水救火.
切记不要用手去拉触电的人
必要时进行急救
——心肺复苏、通知
医务人员
03
新知讲解
视频：触电了怎么办
PART 4 课堂小结
（苏科2024版）九年级
上
04
课堂小结
①组成：进户线、电能表、配电箱、插座、用电器等.
②火线和零线：火线和零线、火线和地线之间的电压为220V，零线与地线之间的电压为0，安全电压：≤36V.
①人体触电：单线触电和双线触电.
②测电笔：正确使用；辨别火线与零线.
③安全用电：用电器开关装在火线上；三孔插座的连接；
漏电保护断路器（漏电或人触电时，自动切断电源）；
空气断路器（过载保护）.
④安全用电常识.
家庭电路与安全用电
家庭电路
安全用电
PART 5 典例分析
05
典例分析
例1.下列做法不符合安全用电原则的是( )
　
B
05
典例分析
答案：B
解析：发现有人触电,应立即切断电源再施救,故A不符合题意;生活用水是导体,用湿布擦带电的用电器时,可能会因湿布导电而发生触电事故,故B符合题意;将电冰箱外壳接地,这样不容易发生触电事故,故C不符合题意;用电器起火时,若直接
灭火易引发触电事故,应该先切断电源后灭火,故D不符合题意。
05
典例分析
例2．对于如图所示的部分家庭电路，下列说法正确的是（　　）
A．a是零线
B．bc之间的电压为 220V
C．灯泡和接在插座上的用电器串联
D．测电笔测试插座右孔，氖管会发光
D
【解析】A． 由图知，开关接在导线a上，所以a是火线，b是零线，故A错误；
B．导线b是零线，导线c是地线，零线和大地之间的电压为0，故B错误；
C．灯泡和接在插座上的用电器工作时互不影响，是并联关系，故C错误；
D．插座的左孔接零线，右孔接火线，所以测电笔插入插座的右插孔氖管发光， 故D正确。 故选D。
05
典例分析
例3.如图,引起家庭电路电流过大的原因:甲是________________;乙是_________。
　短路
　总功率过大
05
典例分析
答案：总功率过大 短路
解析　甲图:家庭电路的总功率等于各个用电器功率之和,并联的用电器越多,总功率越大,根据公式P=UI知,干路电流会非常大。乙图:金属线将火线和零线接通,造成短路,电流不通过用电器,只通过导线,由于导线电阻很小,导致电流过大。
05
典例分析
例4.家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,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,然后只闭合S、S1,L正常发光,说明L1_______(选填“正常”“短路”或“断路”);只闭合S、S2,L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2_______(选填“正常”“短路”或“断路”);S、S1、S2均闭合,能够发光的是_________。
L
　正常
　短路
05
典例分析
答案：短路 正常 L
解析　家用电器的工作电压为220 V,将一个普通的白炽灯L与熔断的熔丝并联,如题图所示闭合开关S、S1,L正常发光时,说明灯泡L1没有分到电压,则此时一定是灯泡L1发生了短路;只闭合开关S、S2,发现L发出暗红色的光(发光不正常),此时L两端电压应小于220 V,则此时应该是L与灯泡L2串联接在火线与零线之间,故该支路没有短路,故L2正常;若S、S1、S2均闭合,灯泡L1短路,灯泡L2也会被短路,所以能够发光的灯是L。
05
典例分析
例5．如图所示是现在一般标准住宅内配电系统方框图。下列说法正确的是（　　）
A．空调正常工作时，灯泡一定发光
B．如果插座被短路，漏电保护器会跳闸
C．三个空气开关所允许的最大电流相同更有利于保护电路
D．空气开关都闭合，空调正常工作，但是灯泡不亮，用试电笔测插座两孔，都发光，则cd间断路
D
05
典例分析
【解析】A．家庭电路中各用电器之间是并联的，所以空调工作时，灯泡不一定发光，故A错误；
B．如果插座短路，电路中电流过大；此时零线和火线的电流相同，漏电保护器不会跳闸，故B错误；
C．家庭电路中的用电器是并联的，干路中的电流等于各支路电流的和，不同的用电器正常工作时通过的电流一般不同，因此三个空气开关所允许通过的最大电流不同更有利于保护电路，故C错误；
D．若闭合开关后灯泡不亮，而空调还能工作，说明空调的电路是接通的；三孔插座的左孔通过灯泡、空气开关与火线相连，用试电笔检查插座左右孔氖管都发光，说明左右孔与火线之间接通，所以，故障原因可能是cd之间发生了断路，故D正确。故选D。
05
典例分析
例6.如图1是家庭电路示意图,插座与灯泡的连接方式是______联。闭合开关后,灯泡不亮,测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光,则电路故障是_______断路。家用电能表如图2所示,能接入电路中用电器的最大总功率为_________W。若家中仅有电饭锅工作,5 min内电能表指示灯闪烁了300次,电饭锅在这段时间内产生的热量是_______________J(设电饭锅将电能全部转化为内能)。
3.6×105
8 800
　火线
　并
05
典例分析
答案：并 火线 8800 3.6×105
解析　插座与灯泡使用时互不影响,它们的连接方式是并联;闭合开关后,灯泡不亮,测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光,则电路故障是火线断路;“220 V”表示电能表的工作电压为220 V,“5(40) A”表示电能表的标定电流为5 A,电能表的额定最大电流为40 A,则电能表能接入用电器的最大总功率P最大=UI最大=220 V×40 A=8 800 W;由于电饭锅是将电能全部转化为内能,故电饭锅消耗的电能与产生的热量相同:W= kW·h=0.1 kW·h=3.6×105 J。
PART 6 课堂练习
（苏科2024版）九年级
上
06
课堂练习
1. 下列关于家庭电路的说法,正确的是 (　　)
A. 家用电器之间应串联
B. 三线插头的三个脚长度相同
C. 开关与所控制的用电器应并联
D. 插座应按“左零右火”的方式接入电路
D
06
课堂练习
2. 用电水壶烧水时，导线突然起火，正确的做法是（　　）
A．立即切断电源
B．快速用水灭火
C．取湿巾纸盖住
D．取灭火器灭火
A
06
课堂练习
3. 用测电笔辨别火线与零线，测电笔的使用方法有“笔式握法”和“螺丝刀式握法”，下列四幅图中，能正确反映测电笔使用方法的是（ ）
A．①② B．③④ C．①④ D．①②③④
C
06
课堂练习
4. 小明学习完家庭电路的相关知识后，他对如图所示设计的家庭电路的认识正确的是（ ）
A．图中所有元件的连接都符合安全用电要求
B．A B两点间电压为220V
C．站在地上的人接触A点，不会发生触电事故
D．使用洗衣机时应选择插座C
D
06
课堂练习
5. 如图所示，2024年2月23日凌晨，因电动车违规进入居民楼充电，南京市某小区发生特大火灾，引发社会关注。关于安全用电下列做法不正确的是（　　）
A．发生火灾时要先断电再灭火
B．用电器充完电后要及时拔掉充电器
C．只要插排上的插孔足够多，就可以插满不同用电器同时使用
D．带金属外壳的家用电器通常使用三孔插座并接地
C
06
课堂练习
6、如图所示，A、B、C、D四人均直接与家庭照明电路的火线接触，以下关于A、B、C、D四人是否会发生触电事故的判断中，正确的是（ ）
A．A、B、C、D四人都直接或间接跟相线连通，所以都会发生触电事故
B．A、B、D三人站在干燥的木凳上，不会发生触电事故
C．A、B二人只接触相线，不会发生触电事故
D．B、C、D三人因构成电流的通路，所以都会发生触电事故
D
06
课堂练习
7.下列关于家庭电路和安全用电的说法中，正确的是（　　）
A．使用试电笔，手一定不能碰任何金属
B．空气开关跳闸一定是电路中出现了短路故障
C．输电线进户后，依次连接总开关、电能表、保险装置
D．发生触电事故时，漏电保护器不一定会自动切断电路
D
06
课堂练习
8. 如图是家庭电路的一部分，进户线在图中左侧. 闭合开关，灯泡不亮，用测电笔检测发现a、b、c三处氖管发光，d处氖管不发光.则电路故障是 ( )
A. 灯泡断路
B. b、c 间断路
C. a、d 间断路
D. 进户线零线断路
C
06
课堂练习
9．请用笔画线表示导线，将它们连入电路。
06
课堂练习
10、如图是楼道灯的示意图，其中S1是光控开关（白天断开，晚上闭合），S2是声控开关（有声闭合，无声断开），请你将电路连接好。
06
课堂练习
11.如图所示是电热水壶的三条接线,请按照安全用电的原则将三条接线连接到插座的对应导线上,导线不要交叉。

Thanks!
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（苏科2024版）九年级
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