资源简介

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2024年秋季
北师大版物理
九年级全册
第十三章 电功和电功率
第五节 家庭电路
1
学习目标
2
课时导入
3
感悟新知
4
随堂检测
5
课堂小结
家庭电路的组成
家庭电路中电流过大的原因
熔丝及其作用
三线插头和漏电保护器
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。
4. 熔丝(俗称保险丝)
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
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。
1. 实验探究——熔丝的作用
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。
知识点
熔丝及其作用
3
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
三线插头和漏电保护器
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
1．[2023·南充]如图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接不正确的是(　　)
A．带开关的灯泡
B．双孔插座
C．空气开关
D．三孔插座
A
2．下面是小华同学对身边的一些电路进行观察分析后作出的判断，其中正确的是(　　)
A．抽油烟机里装有照明灯和电动机，它们既能同时
工作又能单独工作，是串联的
B．两个用电器两端的电压若相等，则两个用电器一
定是并联的
C．家庭电路中使用的用电器过多，可能造成总功率
过大，从而使总电流过大，造成“跳闸”
D．家庭电路中电流过大的原因一定是某用电器发生
短路
C
3．关于熔丝，下列说法中正确的是(　　)
A．熔丝应用熔点较高的合金制成
B．可以用细铜丝来代替熔丝
C．选用的熔丝越粗越好
D．当电流过大时，熔丝自动切断电路
D
家庭电路
火线
零线
进户线→电能表→总开关→保险装置→用电器→插座
空气开关
漏电保护器
三线插头
三孔插座
电流过大
熔丝
组成
连接
试电笔
总功率过大
短路
保护

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