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家庭电器的安装与使用
——家庭电路和电与磁的综合
李雷搬了新家，看着空空的房间，在爸爸的帮助下，他计划完成电器的安装，你知道需要哪些步骤吗？
1、家庭电路的设计
2、用电安全
3、用电器的使用
01
家庭电路的设计
★ 电能表、进户线
★ 闸刀开关
★ 插座
★ 灯泡
要安装的电器有：电脑、电饭煲、电饼铛、冰箱，以及热水器、空调和电灯，你知道如何把这些电器安装到家庭电路里吗？
来到门外，李雷发现已经安装了如图所示的电能表：
火线
零线
安装：串联接在干路上，接在进户线后面
读数：2344.7 kw ·h
作用：用来测量家庭电路中消耗电能的多少
1、电能表：
进户线
2、进户线：
作用：将电能输送至家中
进户线相当于每个家庭电路中的电源
为什么电能表下会有两组火线与零线？
思考
一进一出
电能表
、进户线
李雷准备开始各个用电器的安装，在安装之前，他需要把总开关断开，此时他无法判断装在进户线上的总开关是闭合还是断开的，你能帮帮他吗？
闸刀开关
闸刀开关工作原理：
向上方推闸刀，电路______；向下方拉闸刀，电路______
连通
断开
思考
闸刀开关为什么不能设计为闸刀向下电路连通？
闸刀开关
如果向下电路联通，容易因振动闸刀闭合，具有安全隐患
拿出准备好的插座与导线，请你帮他把插座合理的安装在各个房间里：
大型用电器要接三孔插座，小型用电器接两孔插座
零线
零线
火线
火线
地线
插座
空调与热水器等大功率用电器采用的是三孔插座，且为独立供电
空调独立供电
热水器独立供电
李雷顺利的连接了各个用电器，最后他发现，还剩下两个灯泡没有连接，如下图所示，你知道如何连接吗？
螺口灯泡和灯座
卡口灯泡和灯座
接零线
接火线
灯泡
灯泡需要有开关控制，灯泡和开关如何连接？
开关接在火线与灯泡中间
灯泡
1、总开关、电能表应接在进户线的_____线上；
2、各个用电器之间要_____联；控制用电器的开关应接在_____线与用电器之间
3、插座接法：两孔插座“左接___线，右接___线”，三孔插座“左接___线，右接___线，上接___线”
知识梳理
火
火
零
火
零
火
地
并
家庭电路的组成
火线
地线
零线
开关
两孔插座
三孔插座
闸刀开关
熔断器
从户外线到户内各用电器，家庭电路由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成
进户线
电能表
总开关
保险装置
导线
用电器
火线与零线之间的电压为220V
火线与地线之间的电压为220V
02
安全用电
★ 试电笔
★ 保险丝
★ 安全用电原则
★ 空气开关、漏电保护器
李雷将所有的用电器连接完成之后，拉下闸刀开关，发现插在一个三孔插座上的冰箱没有正常工作，你知道如何检测问题所在吗？
需要知道插座上是否正常通电
地线
零线
火线
试电笔
试电笔
知识梳理
氖管
金属笔尾
高值电阻
高值电阻
金属体笔尖
2、试电笔的外形和内部结构：
1、试电笔的类型：
钢笔式试电笔
螺丝刀式试电笔
3、试电笔的作用：
辨别______和______
火线
零线
阻值约一百万欧
4、试电笔的使用：
用指头接触金属笔卡，用金属笔尖接触被测导线，若氖管发光，则接触的是火线，否则为零线
指头接触金属帽，用金属笔尖接触被测导线，若氖管发光，则接触的是火线，否则为零线
钢笔式试电笔
螺丝刀式试电笔
错误使用方法：
手未接触金属笔尾
手接触到了金属笔尖
无法准确测量
会产生危险
晚饭时，妈妈在用电饭煲做米饭，李雷打开空调，爸爸在使用电脑，结果没几分钟，家里的电都断了，经过检查，爸爸说是因为保险丝被烧断了，你能解释为什么吗？
保险装置——熔丝(保险丝)
1.作用：电路中电流过大时，保险丝由于温度_____而熔断，切断电路，起到了__________的作用
2.材料：由电阻率较大、熔点较____的铅锑合金制成
注意：选用合适规格的保险丝，_____用铜丝或者铁丝代替
过高
保护电路
低
不能
温度为什么会过高？
Q=W=Pt
知识梳理
家庭电路中电流过大
家庭电路中电流过大的原因：
1、________过大，如：大功率器的使用；多个用电器同时使用
2、发生_____，如：火线和零线直接连通；电线绝缘皮破损或老化
总功率
短路
爱动手的李雷准备直接更换保险丝，爸爸赶忙阻止他，提醒他要注意用电安全，你知道安全用电有哪些知识吗？
知识梳理
1、安全用电原则：
(1)_________低压带电体，_________高压带电体
(2)更换灯泡、搬动电器前应_______电源开关
(3)不弄湿用电器，不损坏绝缘层，保险装置、插座、导线等达到使用寿命应及时更换
(4)有金属外壳的家用电器，外壳一定要______
不接触
不靠近
断开
接地
2、触电：
(1)触电原因：大多是人体直接或间接与_____接触
火
(2)触电类型：
a.低压触电
火线、人体、零线构成闭合回路，称双线触电
火线、人体、大地构成闭合回路，称单线触电
b.高压触电
高压带电体会在周围形成强大的电场，当人靠得很近时，容易产生电弧触电
高压输电线掉在地上，当人经过该区域时，两脚之间存在相当高的电压，容易产生跨步电压触电
高压输电线路的电压10～500kV
(3)触电急救措施：
有人触电时，先_______电源(或使人体脱离带电体)，然后再施救
切断
(4)注意防雷：
高大建筑的顶端都有针状的金属物——避雷针，通过金属线与_______相连，可以防雷
大地
注意：雷雨天不要躲在大树下躲雨
注意：家用电器着火时，不能用水灭火，因为水可以导电，易发生触电
更换完保险丝后，李雷认为经常更换保险丝十分麻烦，你知道如何采用更方便的设备吗？
空气开关
作用：同时起到闸刀开关和保险装置的作用，电流过大时，空气开关自动断开，俗称跳闸
空气开关
1、作用：发生漏电时，自动切断电路，保障人身安全，防止触电
2、原理：发生漏电时，通过火线和零线的电流________，多余的电流就会产生磁力使开关自动_______
不相等
断开
漏电保护器
针对训练
1.如图，甲、乙两图分别是两个保险管的截面图，两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，下列说法不正确的是(　　)
A．保险丝的作用是防止电路中电流过大
B．保险丝应该用导电性能较弱，熔点低的材料制成
C．当甲、乙两保险管通过相同的电流时，甲保险丝更容易熔断
D．甲保险管允许的最大电流比乙保险管更大
C
乙电阻更大，流过相同电流，产生的热量更多
03
用电器的使用
★ 电动机的原理
★ 发电机的原理
★ 四种磁现象的辨析
洗完澡，李雷使用吹风机吹干头发，他很好奇这么小的设备里面，插上电之后为什么可以吹出这么强力的风，且风的大小还可以调节，你知道是如何做到的吗？
动手能力很强的李雷拆开了家里废弃的一个吹风机：
电动机
电动机为什么会转动？
电动机的构成
磁体(定子)
线圈(转子)
思考
实验装置简化
电动机转子上的线圈组
转子上的一组线圈
一组线圈中的一个线圈
一个线圈中的段直导线
电动机定子
蹄形磁铁
探究通电导线(线圈)在磁场中的受力情况
如图所示，在“磁场对通电直导线的作用”实验中，李雷把一根轻质的铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。
(1)接通电源，铝棒ab向右运动，说明磁场对电流有_____的作用。
(2)若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒ab向____(选填“左”或“右”)运动，说明力的方向与 磁场方向有关。
(3)若想让ab所受的作用力变大，你的做法是
______________________。(写出一条即可)
力
换用磁性更强的磁体
左
实验一：探究通电导体在磁场中的运动
实验器材：蹄形磁铁、电流计、开关、导线、导体棒
知识梳理
1、通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向有关，当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反
2、只改变电流方向或磁场方向，通电导线受到力的方向改变；如果同时改变电流方向和磁场方向，则受到力的方向不改变
能量转化：
电能
机械能
(1)电动机的工作原理是磁场对__________有力的作用。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是______________。
(2)乙图中的线圈所在的位置___(选填“是”或“不是”)平衡位置，图中C、D组成的装置叫_______，它的作用是在线圈_______(选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时，自动
改变线圈中的电流方向，从而使线圈持
续转动。
通电线圈
电流方向不同
是
换向器
刚转过
实验二：探究电动机的工作原理
实验器材：磁铁、通电线圈
(3)①李雷将丙图中直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不能转动，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动。模型刚开始不转的原因可能是( )
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置 D．线圈中的电流太小
②调换器件_______(填器件名称)的放置可
方便改变电动机的转动方向。
C
磁体
1.换向器和电刷可以使线圈中电流每半周改变一次
2.直流电动机的工作原理：
磁场对通电导线有力的作用
3.直流电动机的能量转化：
将电能转化成机械能
知识梳理
爸爸给李雷送了几个风力发电的小夜灯可以装饰在阳台上，夜晚微风吹过，小夜灯发出各种颜色的光，非常漂亮，李雷不禁对小夜灯的发电装置产生了好奇，爱动手的李雷用工具拆开了其中一个小夜灯的发电装置。
发电机的结构
线圈(转子)和磁体(定子)
与电动机结构相同
如何探究发电机发电的原理？
思考
使用简化法，探究一根导体在磁场中如何产生感应电流
李雷在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，设计了如图甲所示实验装置．
甲
设计与进行实验 (1)实验中可以通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断
电路中________________，还可以通过灵敏电流计指针的偏转方向来判断________________．
实验三：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
实验器材：蹄形磁铁、电流计、开关、导线、导体棒
是否产生感应电流
感应电流的方向
无
甲
(2)李雷将导体棒ab悬挂起来，保持磁体和导体棒相对静止，闭合开关后，发现灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中______(选填“有”或“无”)感应电流产生．
分析与论证
(3)李雷将观察到的现象记录在表格中． ①根据表格可知，产生感应电流的完整条件是：________回路中部分导体在磁场中做____________运动．
闭合
切割磁感线
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
灵敏电流计的指针
1
断开

上N
下S

上下运动
不偏转
2
左右运动
不偏转
3
闭合
上下运动
不偏转
4
向右运动
向左偏转
5
向左运动
向右偏转
6
上S
下N
向右运动
向右偏转
7
向左运动
向左偏转交流与评估
②分析实验4和5(或6和7)可知，在磁场方向一定时，感应电流的方向与_____________________方向有关． ③比较实验_______________得出：导体运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关．
导体切割磁感线运动
4和6(或5和7)
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
灵敏电流计的指针
1
断开

上N
下S

上下运动
不偏转
2
左右运动
不偏转
3
闭合
上下运动
不偏转
4
向右运动
向左偏转
5
向左运动
向右偏转
6
上S
下N
向右运动
向右偏转
7
向左运动
向左偏转交流与评估
④李雷在第3次实验的基础上，使导体棒ab倾斜运动，灵敏电流计的指针______(选填“偏转”或“不偏转”).
偏转
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
灵敏电流计的指针
1
断开

上N
下S

上下运动
不偏转
2
左右运动
不偏转
3
闭合
上下运动
不偏转
4
向右运动
向左偏转
5
向左运动
向右偏转
6
上S
下N
向右运动
向右偏转
7
向左运动
向左偏转交流与评估
(4)电路中产生感应电流的过程中将________能转化为电能，此原理可用来制造________． (5)(创新·猜想与假设)李雷进行下一步探究，设计了如下实验：保持磁场强弱和方向不变，让导体ab以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察灵敏电流计指针偏转幅度大小．
他要验证的猜想是：______________________________
_____________________．
机械
发电机
感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度是否有关
甲
1、线圈在磁场中转动时，产生的感应电流的大小和方向随时间发生周期性变化，这种电流叫做交变电流
2、在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率
3、我国电网以交流供电，频率为 50 赫兹(Hz)
知识梳理
4、发电机中能量转化：机械能转化为电能
温馨提示：发电机实质上一个电源，作用是给我们生活和工农业生产提供电能
四种磁现象的辨识
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验
奥斯特实验
电磁感应实验
磁场对电流的
作用实验
电磁铁磁性
强弱实验
装置图
工作原理
电流的磁效应
____________
__________________________________
电流的磁效应
能量转换
/
______能转化为______能
________能转化为________能
/
通电导体在磁场中受到力的作用
电磁感应
机械
电
电
机械
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验
奥斯特实验
电磁感应实验
磁场对电流的
作用实验
电磁铁磁性
强弱实验
影响
因素
磁场方向与________方向有关
感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关
力的方向与电流方向和________有关
电磁铁磁性强弱与电流大小、________和有无铁芯有关
主要
应用
电磁继电器、电话的听筒
发电机、
动圈式话筒
扬声器、电动机
电磁继电器、
电磁起重机
磁场方向
线圈匝数
电流
家庭电路和电与磁
家庭电路
电动机
发电机
家庭电路的组成
安全用电
通电导体在磁场中的运动
电动机工作的原理
产生感应电流的条件
发电机工作的原理
用电安全是我们日常生活中不可忽视的一点，并且学习物理知识要与生活实践相结合，活学活用。
1.(2023陕西)下列做法符合安全用电的是(　　)
A. 家庭电路使用绝缘皮破损的电线
B. 用湿抹布擦拭正在工作的用电器
C. 发现有人触电时，应立即切断电源
D. 家用电器的金属外壳未接地
C
链接中考
2.(2023河南)是小聪设计的一款小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈．有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光．下列设备与小制作的工作原理相同的是(　　)
A. 电风扇
B. 电熨斗
C. 发电机
D. 汽油机
C
3.(2023河南)如图甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压．请在图11乙中将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则．
谢谢观看

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