资源简介

(共42张PPT)
19.2家庭电路的基本组成
第十九章 生活用电
rj 九年级 全一册 （2024）
夜幕降临，华灯初上，璀璨的灯光点亮了一栋栋高楼大厦，夜晚的城市亮丽而温馨。下班了，放学了，一家人团聚在一起，看着电视，听着音乐，品尝着美食……
这样惬意的生活，电的作用功不可没！高压输电线翻山越岭，把电从遥远的发电厂送到城市和乡村的每个家庭。我们如何安全地享受电带来的便利？家庭中电路的设计非常重要。本章就让我们开启对安全用电及家庭电路的探索，并尝试提出你的电路设计方案。
学习目标
1.认识家庭电路的基本组成以及各部分的功能与作用。
2.通过探讨熔断器、断路器、保护线等装置对电路和人体的保护作用，分析测电笔的工作原理，发展科学推理能力。
3.通过观察铅锑合金丝熔断的实验现象，解释其材料特性，培养基于证据作出解释的能力。
4.经历家庭电路基本组成的学习过程，提高在生产生活中应用物理知识的认识，强化安全用电的意识。
导入新课
为了防范用电事故，家庭电路中一般设有哪些保护措施？相线和中性线是家庭电路的重要组成部分，如何辨别它们？家庭电路中还有哪些基本组成部分？
一、电流过大的防护
家庭电路中电流过大容易引发危险，有没有一种装置能在电流过大时自动切断电路以起到保护作用？
一、电流过大的防护
串联，电流相等。
一、电流过大的防护
一、电流过大的防护
长度、横截面积相同的铅锑合金丝的电阻比铜丝大得多，熔点比铜丝低得多。当电流过大时，铅锑合金丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护电路的作用。
而铜丝、铁丝等在这种情况下不能起到保护作用。
铅锑合金的熔点 铜的熔点 铁的熔点
246-328℃ 1085℃ 1538℃
根据Rt，在I、t相同时，保险丝产生的热量多。
保险丝材料
保险丝作用
一、电流过大的防护
于是人们利用铅锑合金这类材料制成了熔断器中的核心部件（俗称保险丝）。
一、电流过大的防护
不同规格的保险丝有不同的额定电流。
当通过保险丝的电流小于或等于额定电流时，电路正常工作；
当通过保险丝的电流大于额定电流并达到或超过熔断电流时，保险丝熔断，从而切断电路。
熔断器被广泛应用于高低压配电系统、控制系统以及用电设备中。
例题1：下列关于保险丝的说法中，正确的是( )
A．家庭电路中保险丝能用铜丝、铁丝代替
B．家庭电路中保险丝的额定电流应等于或稍大于电路中允许通过的最大电流
C．家庭电路中保险丝越细越安全
D．家庭电路中用电器总功率较小时，无需安装保险丝
B
一、电流过大的防护
在很多居民楼的供电线路中，目前常采用低压断路器对电流过大的电路进行保护。
如图所示的是一种常见的低压断路器，又称空气开关。当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路，也就是我们常说的“跳闸”。
在找出电流过大的原因并把问题解决之后，重新接通空气开关就可以了。
额定电流
有保险丝和总开关的双重作用。
例题2：小琴家进户线上装有空气开关，当家庭电路中的总电流大于空气开关的额定电流时，空气开关会发生“跳闸”。小琴家空气开关的额定电流可能是( )
A．63 mA B．630 mA C．63 A D．630 A
C
二、相线和中性线的辨别
由前面家庭电路中常见触电事故的分析可知，人体接入相线与中性线之间，或人体接入相线与大地之间，都会造成触电事故。
因此，在家庭电路中，知道进户线中哪条是相线、哪条是中性线非常重要。
常用的方法是用测电笔来判断。
二、相线和中性线的辨别
一种测电笔的构造如图所示。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。
二、相线和中性线的辨别
使用时，手指按住金属笔卡，用笔尖接触被测的导线（手指千万不能碰到笔尖）。
二、相线和中性线的辨别
如果被测导线是相线，电流经过笔尖、电阻器、氖管、弹簧，再经过人体流入大地，相当于构成闭合电路，氖管就会发光。
如果笔尖接触的是中性线，氖管中不会有电流，也就不会发光。
二、相线和中性线的辨别
测电笔中电阻器的作用十分重要。氖管发光只需很小的电流，所以要在测电笔的电路中串联一个电阻很大的电阻器，其电阻约有一百万欧姆。
由于电流很小，所以使用测电笔时尽管有电流通过人体，但人并没有感觉，也不会对人造成伤害。
当测试电压为220V时，根据欧姆定律可求出通过人体的电流约为0.2mA
二、相线和中性线的辨别
另一种常见的测电笔形状如螺丝刀，使用时要用指尖抵住上端的金属帽。
其他常见的测电笔还有LED彩光测电笔、数显式测电笔等。用这些测电笔辨别相线时，同样需要注意安全，手指切不可接触笔尖处的金属部分。
二、相线和中性线的辨别
二、相线和中性线的辨别
用测电笔辨别出相线后，开关接入电路的方式有两种：一种是相线先连接开关，再连接电灯后与中性线相接；另一种是相线先连接电灯，再连接开关后与中性线相接。
在维修、安装电灯时，手有可能会碰到灯座的金属部分或接线处，因此从安全角度考虑，控制电灯的开关要连接在相线和电灯之间。
这样断开开关后，电灯接线处与相线断开，从而避免触电事故。
二、相线和中性线的辨别
例题3：如图所示，用测电笔检测插座中是否有“电”，下列操作错误的是( )
A．笔尖插入插座
B．笔尖接触相线
C．手接触笔尖金属体
D．手接触笔尾金属体
C
三、保护线与漏电保护器的作用
家中有的插座有两个孔，一个孔接中性线，另一个孔接相线。有的插座有三个孔，相应的插头有三个脚。
多出来的孔和脚是做什么用的呢？
三、保护线与漏电保护器的作用
如图所示，在三孔插座中，除两个孔分别接相线和中性线外，还有一个孔是跟大地连接的，也就是接在保护线（用PE表示，俗称地线）上。
三、保护线与漏电保护器的作用
用电器上三脚插头的“①”脚是与用电器的金属外壳接通的。
这样，当把三脚插头插在三孔插座里，在把用电器连入电路的同时，也把金属外壳与大地连接起来。
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。
三脚插头中接地插脚较长的好处：插入三脚插头时，接地插脚先接触插座内的保护线，这样可先形成接地保护，后接通电源。拔出三脚插头时，接地插脚后离开保护线。这样即使家用电器金属外壳带电，人也不会触电。
三、保护线与漏电保护器的作用
相线
中性线
保护线
左中右相上保护
三、保护线与漏电保护器的作用
虽然家用电器外壳接地对人有一定的保护作用，但是发生故障时并不能保证电路被及时断开，潜在的危险依然存在。
一些家庭电路中还会在此基础上安装漏电保护器，它也是一种断路器。
在出现以上漏电情况时，它会迅速切断电路。如果站在地上的人不小心接触了相线，电流经过人体流入大地，漏电保护器也会迅速切断电路，对人身起到保护作用。
三、保护线与漏电保护器的作用
三、保护线与漏电保护器的作用
测电笔不会引发漏电保护器跳闸的原因
只有当电路漏电电流达到一定的大小时漏电保护器才会切断电路，常见的漏电动作电流有30 mA、15 mA、10 mA、6 mA等。因为测电笔工作时电流非常小，一般约为0.2 mA，远小于漏电保护器的动作电流，所以使用测电笔不会引发漏电保护器跳闸。
例题4：如图所示是家庭电路中的三孔插座和三脚插头示意图。下列说法正确的是( )
A．三脚插头的三个脚一样长
B．插孔PE是用来接中性线的
C．插孔L是用来接中性线的
D．标有“PE”的插脚较长能保证插入插座时，用电器外壳先接地
D
例题5：关于空气开关与漏电保护器的说法正确的是( )
A．空气开关只在电路短路时切断电路
B．漏电保护器只在电流过大时切断电路
C．站在地上的人接触火线发生触电时，漏电保护器自动切断电路
D．站在地上的人接触火线发生触电时，空气开关自动切断电路
C
四、家庭电路的基本组成
通过前面的学习，我们已经了解到怎样解决家庭电路中电流过大的问题，以及如何避免家庭电路中的触电事故。
请根据家庭用电的实际情况，综合考虑用电安全等各方面因素，想一想：家庭电路应该有哪些基本组成部分？它们各自的功能是什么？
四、家庭电路的基本组成
图是简化了的家庭电路，由进户线、电能表、总开关（含保险装置）、插座、用电器、导线等组成。
输电线进户后首先接到电能表上，电能表用来计量所消耗的电能
全户用电的总开关，如断路器等。当家庭电路需要修理时，必须断开总开关，这时室内全部电路与外面的输电线分离，可以保证施工人员的安全。
在电能表、总开关之后，可以连接用电器。电路中还可以安装插座，许多家用电器可以接在插座上。
保险丝要装在相线上
四、家庭电路的基本组成
为了能够更加合理、安全地分配电能以及方便用户维修操作，有的家庭还设有室内配电箱。根据实际用电需求，可将家庭电路规划为若干分支回路，由配电箱将导线引入各个房间内，进行供电。
四、家庭电路的基本组成
三条分支回路
照明与插座分为两条分支回路
考虑到空调功率较大且用电时间较长，将空调插座与其他插座分开，另成一条专用分支回路。
每条分支回路都有专门的开关控制通断
空气开关
在插座分支回路加装了漏电保护器。当插座分支回路出现故障而被切断时，照明等其他分支回路不会受到影响
四、家庭电路的基本组成
还有一些更复杂的配电设计，例如会结合实际使用需求等因素，将卫生间、厨房等房间的插座另成回路，且加装漏电保护器，形成更多的分支回路，各分支回路之间互不影响。
例题6：下列关于家庭电路的组成顺序正确的是( )
A．进户输电线、电能表、总开关、保险装置、用电器
B．进户输电线、总开关、保险装置、电能表、用电器
C．进户输电线、总开关、保险装置、用电器、电能表
D．进户输电线、用电器、电能表、总开关、保险装置
A
一、保险丝
1.材料：保险丝是利用电阻比较____，熔点比较____的铅锑合金制成的。
2.作用：当电流过大时，保险丝由于温度升高而________，切断电路，对用电器起到保护作用。
3.选择：选择保险丝时，要使保险丝的额定电流等于或者稍大于电路中的最大正常工作电流。
4.为了用电安全，禁止用铜丝、铁丝等导线代替保险丝。
5.现在一些供电线路用____________代替保险丝，当电流过大时，开关断开，切断电路，俗称“跳闸”。
大
低
熔断
课堂小结
空气开关
6.当电路被保险装置切断时，不要急于更换保险丝或使空气开关复位，先查清故障原因，排除故障之后再恢复供电。
二、测电笔
1.作用：辨别_______和_________。
2.原理：被测导线是相线时，电流经过笔尖、电阻器、氖管、弹簧，再经过人体，流入大地，相当于构成闭合电路，氖管就____(选填“会”或“不会”)发光。
3.使用方法：手指按住________或抵住笔尾金属体，用笔尖接触被测导线，观察氖管是否发光，注意手指不能接触笔尖金属体。
相线
中性线
会
笔卡
三、三脚插头和三孔插座
1.三脚插头：一条接_______(通常标有字母“L”)，一条接___________(通常标有字母“N”)，一条接用电器的__________ (通常标有字母“PE”)。
2.三孔插座：可归纳为“左零右火中接地”，接地孔是将用电器的___________接地，一旦外壳带电，及时将电流导入大地，不会对人体造成危害。
相线
中性线
金属外壳
金属外壳
四、家庭电路
1.组成：家庭电路由两根________(相线和中性线)、________、 总开关(含保险装置)、插座、用电器和导线等组成。
2.连接：①电能表和总开关都接在家庭电路的干路上。②所有家用电器都是____联的；开关与它控制的用电器____联，开关接在相线和用电器之间。③插座用来接可移动的用电器，并联在电路中。
3.漏电保护器：串联在电路中，当有人触电或发生漏电现象时，能迅速自动________电流，对人体起到保护作用。
进户线
电能表
并
串
切断

展开更多......

收起↑