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第十八章　家庭电路与安全用电　
第1节　家庭电路
1.家庭电路由_______、 _______ 、 _______ 、 _______ 、 _______ 、 _______ 、 ________等组成。
2.我国家庭电路的电压是________ V。进户线有两根,一根叫做________,一根叫做________。它们之间的电压为________ 。
预习清单
进户线
总开关
熔断器
用电器
插座
导线
电能表
220
火线
零线
220 V
3.测电笔是用来辨别____线和____线的。使用时,手指应该接触笔尾的________,笔尖接触一根电线,如果氖管发光,表示接触的是____线,否则是___线。
4.在家庭电路中,电热水器正常工作的电压为______V,它与家中的空调器是______(选填“串联”或“并联”)连接的,家庭中每月的耗电量用_____表计量。
预习清单
火
零
金属体
220
火
零
并联
电能
简单的电路通常由电源、用电器、导线和开关这四个基本部分组成。那么,在我们日常生活中最常见的家庭电路中,是否也遵循着这样的组成原则呢
你能在家中找到家庭电路中的电源、用电器、导线和开关吗
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任务一：了解家庭电路
1.家庭电路的组成
你观察过家里的电路从户外到户内各用电器的连接情况吗
任务一：了解家庭电路
家庭电路由哪几部分组成吗
家庭电路中的电能是由发电厂输送过来的,有两根线进入家中,这两根线分别是火线和零线。
家庭电路是由进户线、电能表、总开关、熔断器、用电器、插座、导线等组成的。
任务一：了解家庭电路
2.家庭电路各组成部分的连接顺序
家庭电路中的各部分为什么按照这样的顺序连接
任务一：了解家庭电路
电能表是用来显示整个家庭所用电能的,所以输电线进户后首先应接到电能表上。当家庭电路需要修理时,只要断开总开关,室内电线就能全部与外面的输电线分离,可以保证施工人员的安全,所以总开关接在电能表后面。熔断器(保险装置)对所有的用电器起保护作用,所以它接在总开关之后。
任务一：了解家庭电路
家庭电路各组成部分的位置是否可以交换
电能表测量的是用户消耗的总电能,安装在最前端可以防止偷电。
总开关安装在熔断器之前是为了换保险丝或者维修家庭电路其他部分的时候方便断电,保证安全。
任务一：了解家庭电路
口诀法记忆:火零线,并排跑,入户先进电能表;总开关,接着连,检修电路最安全;保险盒,要安装,电流大时不用慌;用电器,要并联,家庭电路组装全。
任务一：了解家庭电路
3.家庭电路中各部分的安装特点及作用
(1) 家庭电路由外面的低压供电线路供电,有两条进户线,一根叫做火线,另一根叫做零线,两条线之间的电压为220 V。其作用是连接户外供电电路与户内用电电路,输送电能。
(2)我国家庭电路的电压是220 V。家用电器并联在电路中,可以保证在正常情况下每个家用电器两端的电压都是220 V。
任务一：了解家庭电路
(2)电能表
任务一：了解家庭电路
①如图所示的电能表的读数是多少 “220V 10(40)A”传递的信息是什么
②电能表的作用是什么 该如何安装
任务一：了解家庭电路
①电能的计量单位是kW·h(度),图中电能表的读数是123.4 kW·h;“220 V 10(40) A”表示电能表在正常工作时,电压应为220 V,电流不超过10 A。如果电流超过10 A,但不超过40A,电能表仍然可以短时间工作,但长时间工作时电流不应超过10 A。
任务一：了解家庭电路
②家庭电路中的电能表是用来测量用户在一定时间内消耗的电能的。电能表应串联接在干路上,接在进户线后面。电能表上有四个接线柱,1、3进,2、4出。
任务一：了解家庭电路
(3)闸刀开关
任务一：了解家庭电路
①闸刀开关能控制整个家庭电路的通断,切断电路后,便于更换电器或维修设备。
②闸刀开关应安装在电能表和保险装置之间,串联在干路中。闸刀开关必须垂直安装在开关板上,并使开关的上接线桩接进户线,下接线桩接负荷线路。静触头一定要在上边,切不可倒装。
任务一：了解家庭电路
任务一：了解家庭电路
闸刀开关如何工作呢
向上方推闸刀,电路连通;向下方拉闸刀,电路断开。更换电器或维修设备时,向下拉闸刀,电路断开,将写有“电路检修、禁止合闸”的警示牌挂在闸刀处,以免有人误合开关,造成触电事故。
任务一：了解家庭电路
(4)保险装置———熔断器(保险丝)
由于用电器都是并联在家庭电路中的,所以用电器越多,电路中的总电流越大。而电路中的导线都有其允许通过的最大电流,如果超过了这个最大值,导线就会因过热而烧坏,甚至引起火灾。为了避免家庭用电电流超过规定的最大电流值而引起火灾,所以在电路里必须安装保险装置。现在家庭中使用的闸刀开关的下方一般都装有保险丝,当有过大电流通过时,保险丝产生较多的热量,使它的温度达到熔点,于是保险丝熔断,自动切断电路,起到保险作用。
任务一：了解家庭电路
实验探究熔丝熔断的原因:如图所示,在接线柱C、D间接入熔丝(额定电流小于1 A),在接线柱A、B间接入导线。接通电源(6 V),灯泡正常发光,熔丝不熔断。
断开电源,在B、D间连上一根导线(造成短路),再次接通电源。
任务一：了解家庭电路
实验现象:电路发生短路时,熔丝会迅速地被熔断。
①导致熔丝熔断的根本原因是电路中的电流超过了额定值。熔丝一般由电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成。
②家庭电路中,必须选用合适规格的保险丝,不能用铜丝或者铁丝代替,因为铁丝、铜丝在电流过大时不易熔断,起不到保护电路的作用。熔丝熔断后,首先应查清发生了什么故障,在排除故障后才能更换熔丝,恢复供电。
任务一：了解家庭电路
(5)空气开关
任务一：了解家庭电路
如图所示,新型的电路保险装置是附在总开关上的,通常叫做空气开关,又叫自动空气断路器。
任务一：了解家庭电路
空气开关的工作原理是利用双金属片在温度升高时形变程度不同,而自动断开电源的电工设备。
当电路中发生过载、短路等异常情况时,空气开关会自动断开(俗称跳闸),从而切断电路,保证了用电的安全。即空气开关同时起到了闸刀开关和熔断器的作用。排除故障后,再将空气开关闭合,电路就能恢复正常使用了。
任务一：了解家庭电路
任务一：了解家庭电路
①漏电保护器的原理:当火线电流比零线电流大太多时,说明电路的某个地方可能接地漏电,电流从大地跑了,漏电保护器会立刻启动切断电源,对人起到保护作用。即漏电保护器是通过检测电路中零线和火线中电流大小差异来控制电路通断的。
任务一：了解家庭电路
②空气开关在电路过载或短路时,即通过电流过大时,对用电器起到保护作用;漏电保护器是电路中出现漏电时,对人起到保护作用。空气开关保护用电器,漏电保护器保护人。两者作用不一样,不能相互替代。
任务一：了解家庭电路
总结:用电器、插座、灯座均并联在电路中;控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间;控制各用电器的开关与用电器是串联的。
任务二：火线与零线
1.火线和零线
家庭电路的两根进户线,一根叫做零线,另一根叫做火线,火线跟零线之间有220 V的电压。在低压供电的电源处,零线是接地的,所以在正常情况下,零线和大地之间没有电压,火线和大地之间有220 V的电压。为了安全起见,有些家用电器所用的三孔插座还加接了一根地线,即直接与大地相连通的导线,万一家用电器出现漏电,电流便从地线流入大地,从而避免发生触电事故。
任务二：火线与零线
2.测电笔
如何区分火线和零线呢
任务二：火线与零线
(1)测电笔的作用:辨别火线和零线;检查电气设备的外壳是否带电。
(2)测电笔的结构:主要都由金属体笔尖、高阻值电阻、氖管、弹簧、金属体笔尾、塑料笔体等构成。
任务二：火线与零线
(3)测电笔的工作原理:如图甲所示,使用测电笔测火线时,由于火线与大地之间有220 V的电压,电流从火线流出来,通过金属体笔尖、高阻值电阻、氖管和笔尾金属体,再通过人体进入大地形成回路,电流通过氖管,氖管发光。如图乙所示,使用测电笔测零线时,由于零线与大地之间无电压,所以电路中无电流,氖管不发光。
任务二：火线与零线
(4)正确使用测电笔时电流的路径:火线(正极)→金属体笔尖→高阻值电阻→氖管→金属体笔尾→人体→大地(负极)。
①测电笔中为什么要串联一个高阻值电阻
提示:串联一个高阻值电阻时,通过人体的电流会非常小,能最大限度地保护人身安全。
②用测电笔测零线时为什么氖管不发光
提示:零线与大地之间的电压是0,故此时没有电流产生,氖管不会发光。
任务二：火线与零线
③为什么用手接触金属体笔尾时氖管会发光,而人不会触电呢
提示:测电笔中有一个阻值非常大的电阻,高达几兆欧(1 MΩ=
106 Ω),故测电笔的金属体笔尖接触火线时,220 V的电压加在测电笔和人体构成的串联电路上,通过氖管和人体的电流
相关资料表明,这个电流可以使氖管发光,而人体的安全电流是10 mA,因此通过测电笔的电流并不会对人体造成危害。
任务二：火线与零线
④在用测电笔判别火线和零线时,为什么不能用手接触金属体笔尖
提示:当用手接触金属体笔尖时,人体两端可能会有220 V的电压,这时产生的强电流就会流过人体,发生触电事故。
任务二：火线与零线
(5)使用测电笔的注意事项:
①使用测电笔之前,要先直观检查测电笔是否有损坏、有无受潮或进水,检查合格以后才能使用。
②要找一个已知的电源试一试测电笔的氖管能否正常发光,能正常发光才能使用。
任务二：火线与零线
(5)使用测电笔的注意事项:
③使用测电笔时,一定要用手触及测电笔尾端的金属体,否则,测电笔中的氖管不会发光,会造成误判,认为带电体不带电,这是十分危险的。
④使用测电笔时,不能用手触及测电笔前端的金属体,否则会造成触电事故。
任务二：火线与零线
(6)测电笔的使用方法:
①手拿测电笔,手指按住金属笔卡(或金属笔尾),使笔尖接触被测导线,手指千万不能碰到笔尖金属体。如果氖管发光,则接触的是火线;如果氖管不发光,则接触的是零线。
②除了判断零线和火线,测电笔也能判断用电器的金属外壳是否带电。使笔尖接触用电器,当用电器的金属外壳带电时,氖管会发光。
任务二：火线与零线
任务二：火线与零线
任务二：火线与零线
(7)拓展应用:可以用测电笔检测电路故障。
在供电电压正常的情况下,用测电笔检测电路的断路位置。若用测电笔测试火线和零线时,氖管均发光,则可能是零线某处断路;若发现氖管均不发光,则可能是火线某处断路。
任务三：白炽灯
(1)白炽灯的发光原理:家庭中早期普遍使用的照明光源是白炽灯,当电流通过灯丝时,灯丝温度高达2 000 ℃以上,呈白炽状态,发出的光呈白色。现在市场上白炽灯已经很少见,家庭中广泛使用的是节能灯。
任务三：白炽灯
(2) 白炽灯有螺口式和卡口式两种,都是利用电流的热效应发光的,工作时将电能转化为光能和内能。
任务三：白炽灯
螺口灯泡和卡口灯泡的构造有什么不同
任务三：白炽灯
任务三：白炽灯
这两种灯泡分别是怎样让电流通过灯丝的
螺口灯泡的电流路径为火线→金属片→锡块→灯丝→螺旋→螺旋套→零线,螺旋套内环连接零线;
卡口灯泡的电流路径为火线→金属柱→锡块→灯丝→锡块→金属柱→零线。
任务三：白炽灯
知识拓展:灯泡的安装原则
①控制电灯的开关必须串联在火线和灯泡之间,这样在开关断开时,电路各部分与火线脱离,人碰到灯头等部位,不会造成触电事故。
任务三：白炽灯
②螺口灯头与电源连接时一定要将火线与灯头顶部的金属片相连,零线与螺旋套相连,以保证用电安全。因为正常情况下,零线与大地之间没有电压,所以不慎碰到灯泡的螺旋也不会发生触电事故。
任务三：白炽灯
节能灯和LED灯
荧光灯比白炽灯省电,它的发光效率约相当于白炽灯的3~5倍。荧光灯中的节能灯由于采用了发光效率更高的荧光粉和电子变频镇流器,使电能的利用率大大提高。一个11 W 节能灯的亮度约相当于60 W 白炽灯的亮度,而它在相同时间内消耗的电能只有60 W 白炽灯的17%。
核心总结
1.了解家庭电路
(1)连接顺序:进户线→电能表→总开关→熔断器→用电器。
(2)熔断器材料:熔点低、电阻率大的铅锑合金。
2.测电笔
(1)测电笔的组成:金属体笔尾、弹簧、氖管、高阻值电阻、金属体笔尖。
(2)测电笔的作用:辨别火线和零线、判断用电器的金属外壳是否带电(正常使用时使氖管发光的是火线)。
(3)安全提示:使用时,手指绝对不能接触测电笔前端的金属部分。
核心总结
3.白炽灯
(1)有螺口灯泡和卡口灯泡两种。
(2)灯泡开关必须接到火线与灯泡之间。
(3)火线连接螺口灯泡顶端的接线柱,零线连接螺口灯泡侧边的金属螺纹。
课堂评价
1.如图所示是家庭电路的一部分,则 ( )
A.元件“1”是电能表,“2”是保险丝,“3”是闸刀开关
B.元件“1”“2”“3”的正确连接顺序为“2”“1”“3”
C.图中接错的元件是“5
D.图中电路元件连接完全正确
C
课堂评价
2.某家庭电路的组成如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.图中的三个插座是串联的
B.控制灯泡的开关要接在零线与灯泡之间
C.彩灯接入电路后都不亮,是由于其中的一个小彩灯短路了
D.有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座,以确保安全
D
课堂评价
3.家庭电路中,能使测电笔的氖管发光的电线是 ( )
A.火线 B.零线 C.地线 D.以上三根线都
4.小明家新购的住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,小明闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,他用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光。他断开开关S,再次用测电笔测试插座的两个孔,他将观察到(假设故障只有一处) ( )
A
C
课堂评价
A.测试两孔时测电笔都发光
B.测试两孔时测电笔都不发光
C.只有测试右面的孔时测电笔才发光
D.只有测试左面的孔时测电笔才发光

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