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18.1 家庭电路
第十八章 家庭电路与安全用电
引入新课
问题1：大家可能有过这样的经历：冬天家里开着电暖器，电冰箱也正在工作，突然启动微波炉，结果家里正在工作的电器一下子都停止了工作。
问题2：如果你家中所有的电源插孔都被占满了，但又添置了新电器，怎样做才能使新电器也能工作起来？
观察思考，设置悬念
学习，往往从身边司空见惯的现象入手，然后分析现象，挖掘平常没有注意的问题，从而激发学习兴趣 ，同时培养发现问题的能力。
知识点
了解家庭电路的组成
知1－讲
1
1. 观察与思考
知1－讲
速记口诀
电能表的接线可记住以下口诀：
一三进，二四出。“一进”指进户火线接口， “三进”指进户零线接口；“二出”指由电能表接出的火线， “四出”指由电能表接出的零线。
知1－讲
2. 讨论：家庭电路的组成及其连接方式
元件 连接 作用
进户线 连接户外供电线路 为家庭电路提供电压的线路，它有两根：一根是零线，正常情况下，零线跟大地相通，跟大地之间没有电压；一根是火线，火线跟零线之间有220 V 的电压
电能表 安装在家庭电路的最前端 用来测量用户所有用电器消耗的总电能
闸刀
开关 安装在电能表后，熔断器前，串联在干路中 控制整个家庭电路的通断
知1－讲
熔断器 串联在总开关后，用电器前，火线上的熔断器起主要作用 当电路中电流过大时熔断器中的熔丝会熔断以便保护电路
用电器 并联在电路中 消耗电能，将电能转化为其他形式的能量
开关 串联在用电器和火线之间 控制所在电路的用电器的通断
插座 并联在电路中 给用电器供电
知1－讲
知识拓展
空气开关与漏电保护器的区别？
答：空气开关既具有保险丝的作用，可以在电流过大时自动断开电路，又具有总开关的作用，可以控制整个电路的通断；漏电保护器只有在电路发生漏电或有人触电时才会切断电源。
知1－讲
分析解释
为什么用电器的金属外壳要接地？
答：当家用电器漏电或因
火线绝缘皮破损与金属外壳
接通时，会使外壳带电，人
接触外壳会触电。
知1－讲
当外壳接地后，即使金属外壳带电，外壳所带的电也会经接地导线流走，人接触外壳不会触电。
知1－讲
方法技巧
插座连线口诀：左零右火中接地。
两孔插座：左孔接零线，右孔接火线。
三孔插座：左孔接零线，右孔接火线，中间上端的孔接地线。
知1－讲
注意：
(1)家庭电路连接顺序流程图：进户线——电能表——总开关——保险装置——电灯及插座，其中电能表接在总开关前面，总开关接在保险装置前面，三者顺序不能颠倒。
(2)地线：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。
知1－讲
(3)电能表：用来测量用户在一段时间内消耗的电能，通常装在户外干路上。
(4)闸刀开关：安装在电能表之后，保险装置之前，控制整个电路的通断，以便检修电路、更换设备。闸刀开关不能倒装，正确的使用方法是：将闸刀开关上端的静触头接入电能表连接的导线，如果倒置安装，在需要切断电源的时候，可能会因重力作用而自动合闸接通电路，造成触电或损坏线路现象。
知1－讲
知1－讲
(5)熔断器：通常串联在闸刀开关下方的火线上，作用是：电路中电流过大时，由于电流的热效应，熔断器中的熔丝发热而迅速熔断，自动切断电路，从而起到保护作用。
(6)插座：给用电器供电，要并联在电路中，插座可分为两孔插座和三孔插座。
物态变化是熔化。
知1－讲
分析解释
注意：三孔插座和三脚插头。
为什么三脚插头的三个脚中总是中间的脚稍长一些？
知1－讲
答：当把三脚插头插入三孔插座时，由于中间的脚较长而首先把家用电器的金属外壳与大地连接起来，而拔出三脚插头时中间的脚最后断开，可防止因家用电器的金属外壳带电而造成触电事故。
知1－讲
知1－讲
安全用电的原则规定：带有金属外壳的家用电器，其金属外壳必须接地，也就是必须使用三孔插座和三脚插头。
知1－讲
家庭电路中的三脚插头和三孔插座是对应的(如图所示)，2、3 两个脚接用电部分，1 脚跟家用电器的金属外壳接通。当把三脚插头插入三孔插座时，除把用电器并联接入电路外，也通过中间上端的脚和孔，把用电器的金属外壳与大地连接起来，这样避免因用电器外壳带电而发生触电事故。
知1－讲
技巧点拨
直流电动机的模型组装：
(1)直流电动机模型的安装顺序是从内到外，从下到上。具体的安装顺序：支架→线圈转子→电刷→定子( 磁体)。
(2)安装时电刷与换向器之间的松紧、线圈转子与定子之间的间隙要适中。
(3)安装完毕后用手拨动一下转子，观察运转是否处于良好状态，否则应加以调试。
知1－讲
知识拓展
电动机的分类按照工作电源种类划分，可分为直流电动机和交流电动机。一些功率大的家用电器一般都使用交流电动机，如电扇、洗衣机等；而一些功率小的电器一般都使用直流电动机，如电动玩具、录音机等。电动机的基本构造都是“转子”和“定子”。
知1－讲
例 1
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
知1－讲
思路导引：家庭电路主要由进入家庭的进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、开关、插座等组成；进户线、电能表、总开关、保险装置的顺序不能颠倒；进户线进入用户，首先经过电能表(防止偷电)，然后再接总开关；保险装置一定接在总开关后面，在更换保险装置时更安全；为了保证各用电器之间互不影响，各个用电器间是并联的。
知1－讲
①家庭电路中不能颠倒的组成
利用口诀法记忆家庭电路的组成：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。
知1－练
1. 家庭电路主要由进户线、______、闸刀开关、______、插座、电灯和开关等组成，其中电灯是______接在电路中的，开关是______接在电路中的。
电能表
熔断器
并联
串联
知2－讲
知识点
测电笔的作用、构造及使用
2
知2－讲
注意：测电笔的工作原理。
如图7 甲所示，使用测电笔测火线时，由于火线与零线之间有220 V的电压，电流从火线流出来，通过高值电阻、氖管，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。
知2－讲
知识拓展
测电笔中高值电阻的作用：
使用测电笔时，人手一定要接触金属体笔尾，如果笔尖接触到火线，就使火线、金属体笔尖、氖管、高值电阻、金属体笔尾、人体、大地组成串联闭合电路，于是就有电流通过测电笔的氖管，氖管就会发光。因为有电流通过人体，所以需要在测电笔中串联一个高值电阻，高值电阻一般在1 MΩ以上，当测试220V的电路时，根据欧姆定律可计算得出此时通过电路的电流为I=
2.2×10-4A=0.22mA，再加上人体的电阻，这个电流就更小了，所以不会对人体造成伤害。
知2－讲
拓展应用
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。
知2－讲
例2
如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是使用测电笔辨别火线与零线的情景，其中正确使用测电笔的是( )
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 乙和丁 D. 甲和丁
C
知2－讲
思路导引：使用测电笔辨别火线与零线时，手一定要接触笔尾金属体或金属笔卡，不能接触笔尖的金属体，故甲、丙错误，乙、丁正确。
知2－讲
②正确使用测电笔
(1) 使用方法：
手———金属体笔尾。被测导线———金属体笔尖。
(2) 现象：
氖管发光———火线；氖管不亮———零线。
(3) 高值电阻的作用：增大电阻，减小电流。
(4) 测电笔的工作原理：
知2－讲
当测电笔接触火线时：
知2－讲
当测电笔接触零线时：
1.[中考·自贡] 一种测电笔的构造如图所示，下列说法正确的是( )
A. 使用测电笔时手可以接触笔尖
B. 使用测电笔时手不要接触笔卡
C. 测电笔中的高值电阻可以用铁丝代替
D. 当氖管发光时有微弱电流通过人体
知2－练
D
知3－讲
知识点
白炽电灯
3
1. 白炽电灯：利用电流的热效应工作，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。
知3－讲
2. 螺口灯泡、灯头的结构和接线方法
螺口灯泡顶部周围是螺旋，中间是锡块，分别连接在灯丝两端；灯头内壁是螺旋套(螺旋套接零线)，顶部有金属片(金属片接火线)。当把灯泡安装到灯头中后，灯泡的螺旋与灯头的螺旋套相连，灯泡的锡块与灯头的金属片相连，使得灯丝两端分别与零线和火线相连。此时电流路径为：火线——金属片——锡块——灯丝——螺旋——螺旋套——零线。
知3－讲
知3－讲
3. 卡口灯泡、灯头的结构和接线方法
卡口灯泡顶部有两块锡块分别连接在灯丝的两端；灯头内有两个金属柱分别与火线和零线相连。当把灯泡安装到灯头中后，灯泡顶部的两块锡块分别与灯头中的两个金属柱接触，使灯丝的两端分别与火线和零线相连。此时电流路径为：火线——金属柱——锡块——灯丝——锡块——金属柱——零线。
知3－讲
4. 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。
(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。
知3－讲
拓展一步
关于灯泡的知识：
(1)灯丝是用熔点高的钨丝制成的，可以避免因灯丝温度过高而熔断。
(2)灯丝做成螺旋状，一是增大钨丝长度，增大电阻，产生较多热量；二是减少了灯丝散热，提高了灯丝的温度。
知3－讲
(3) 额定电压相同、额定功率不同的灯泡，灯泡的额定功率越大，电阻越小，灯丝越粗。
(4) 保险扣的作用，它可以固定火线和零线跟灯头的衔接，因为保险扣的尺寸一般要比灯头帽的穿孔口径大，这样，当灯泡与灯头整体被吊起来时，可以防止衔接处线头脱落。
知3－讲
[中考·广东] 将电灯、开关和插座接入家庭电路中，接线正确
的是( )
例 3
D
知3－讲
思路导引：根据安全用电的原则，开关要先接在火线上，开关和电灯要串联，然后火线进入螺口灯泡顶端的金属点，最后螺口灯泡的螺旋要接在零线上。三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；且三孔插座与电灯要并联，故D 正确。
知3－讲
③家庭电路中灯泡的连接原则
家庭电路中灯泡的连接应遵循如下顺序。
知3－讲
巧记口诀
家庭电路安装口诀：
火线零线并排走，
零线直接进灯座；
火线先进保险盒；
再过开关进灯座。
家庭电路
火线和零线
家庭电路
三线插头和三孔插座
保险丝和空气开关
漏电保护器
组成
家庭电路
金属外壳用电器接地的理解：
角度一：人接触用电器的金属外壳，相当于接触地线，
人体两端没有电压，不会发生触电危险。
角度二：由于人体的电阻远大于导线的电阻，故外壳中
的电流会通过地线直接回到大地，而不会通过
人体回到大地，相当于地线把人体给短路了。
