15.4家庭电路与安全用电课件2021-2022学年度苏科版物理九年级下册(共51张PPT)

(共51张PPT)
第四节 家庭电路与安全用电
第15章 电功和电热
新知一 家庭电路
1. 家庭电路的组成 进户线、电能表、总开关、熔断器、开关、用电器、插座等，如图15-4-1 所示.
这四项要按顺序排列
合作探究
2. 进户线 进户的两条输电线中，一条叫作火线，另一条叫作零线. 地线不与进户线相接，而是连接在住宅楼埋入大地的接地导体上. 通常情况下，火线与零线、火线与地线间的电压是220 V，零线与地线之间没有电压.
知识链接：
为了保证每个用电器都能独立工作，各个用电器都是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些用电器是并联的. 这样，当一个支路发生断路故障时，其他支路仍能工作.
3. 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.
4. 总开关
(1)作用：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.
(2)结构：如图15-4-2 所示.
(3)安装：串联在干路，静触头在上，动触头在下.
特别提醒：
安装闸刀开关时，要使静触头在上，动触头在下，是为了防止瓷手柄在反装时，在重力作用下自动闭合电路，从而造成危险.
5. 熔断器：
(1)作用：当电路中电流过大时，熔丝熔断，自动切断电路，保证电路安全.
(2)电路符号：
(3)安装：串联在总开关之后，用电器之前，火线上的熔断器起着主要作用.
6. 开关
(1)作用：控制所在支路的通断.
(2)安装：与所控制的用电器串联，接在火线上.
7. 插座与插头(如图15-4-3 所示)
所有用电器的开关，都接在火线一侧，当开关断开时，用电器与火线断开，起到安全的作用.
①作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电.
②种类：插座可分为两线插座和三线插座.
③二线插座：左孔接零线，右孔接火线(左零右火)；三线插座：如图15-4-3 甲所示，左孔接零线，右孔接火线，中间上端的孔接地线(左
零右火中接地).
(2)三线插头：家庭电路中的三线插头与三线插座是对应的，如图15-4-3乙所示，左右两个脚接用电部分，中间上端的那个脚跟家用电器的金属外壳相连.
8. 螺口灯泡的接线 由于螺口灯泡螺旋套的部分金属体暴露在外，如果接在火线一侧，具有漏电、触电风险，所以将螺口灯泡的螺旋套接零线，金属尾柱接开关后接火线.
拓展延伸：
①作为保险装置的总开关与熔断器，其灵敏度低和漏电保护性能不足，随着科技的进步，已经被漏电保护器及空气开关所替代.
②三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. 如果家用电器的金属外壳由于绝缘体损坏等原因而带电，这时接地脚就会形成接地短路，使家用电器的金属外壳接地而对地放电，起到安全保护的作用.
例 1
[2021·天津] 如图15-4-4 所示为家庭电路的组成，其中接入①的用电器和②为___联，②和③为___联.
并
串
新知二 测电笔
1. 结构：如图15-4-5 所示.
拓展延伸：
测电笔中电阻的作用：
测电笔中的大电阻又称高电阻. 其作用是防止触电.
因为在使用测电笔的时候要求通过人体的电流小于人体可以承受的安全电流，电压一定时，电阻越大 ，电流越小.
2. 作用 分辨火线和零线.
3. 工作原理 当测电笔接触火线时，由火线经测电笔、人体，到大地间形成通路，有电流流过测电笔和人体，所以测电笔的氖管发光；由于流过该通路的电流很小，对人体不会造成伤害.
4. 使用 手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线，手指千万不能接触笔尖.
形成通路
[2020·盐城] 在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关连接在______ 线上，使用测电笔辨别零线或火线时，如图15-4-6 所示的两种使用方法中，正确的是______ 图，测
电笔______(填“能”或
“不能”)区分零线与接
地线.
例2
火
甲
不能
深度理解：
在使用测电笔接触火线时，测电笔的氖管、高电阻及人体至大地形成串联电路，由串联分压原理可知，电阻越大，分得的电压越多. 这样，绝大部分电压由高值电阻承担，加在人体上的电压小于36 V，所以人体安全.
新知三 熔丝
1. 作用 当电路中的电流过大时，会产生较多的热量，使熔丝的温度达到熔点，于是熔丝熔断，自动切断电路，起到保险作用.
2. 熔丝材料 安装在熔断器中的熔丝(俗称保险丝)，是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成的.
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作这种物质的电阻率.
3. 连接方式 熔丝一般安装在家庭电路的总开关后，用电器前，串联在干路中. 有时在大功率用电器的插座内安装熔丝，使熔丝与大功率用电器串联.
4. 熔丝的选择 熔丝越粗，使它熔断所需的电流越大. 当通过熔丝的电流大于熔丝的额定电流，达到或超过它的熔断电流时，熔丝熔断，从而切断电路，因此选用的熔丝的额定电流要等于或稍大于家庭电路的最大工作电流.
特别提醒：
安装家庭电路中的熔丝时，千万不能用铁丝、铜丝等代替. 因为铁丝、铜丝的熔点高，在电流过大时不易熔断，起不到保护电路的作用.
5. 探究熔丝熔断的原因
(1)探究熔丝熔断的原因——电路短路
①设计实验：如图15-4-7 甲所示，用一根导线与小灯泡并联，造成小灯泡短路.
②实验现象：熔丝被熔断.
③ 实验分析：小灯泡被短路，电路中电流过大，根据Q=I2Rt 可知，电路中产生的热量增加，而熔丝的熔点低，因此熔丝被熔断.
(2)探究熔丝熔断的原因——电功率过大
① 设计实验：如图15-4-7 所示，在电路中不断接入用电器(小灯泡)，使电路中的总功率增大.
②实验现象：随着接入的小灯泡的数量增多，熔丝温度逐渐升高，最后熔断.
③ 实验分析：当电路中并联的小灯泡数量增加时，电路中的总功率也在增大，根据I= 可知，干路上的电流在增大，当超过熔断电流时，熔丝熔断.
(3)实验结论 造成熔丝熔断的原因一般有两个：一是电路发生短路；二是电路中用电器的实际总功率超过电路所能承受的最大功率(超负荷运行).
方法提示：
用比较法区别两种导致熔丝熔断的原因：
①电路发生短路时，熔丝立即熔断；
②电路中的总功率过大时，熔丝需一段时间才会熔断.
在一个寒冷的冬天，小明家来了许多客人，当他刚把第二个电烤炉接入电路中时，家里所有的灯突然熄灭，电烤炉也不发热，检查后发现保险丝断了. 导致保险丝烧断的原因可能是( )
A. 电路中用电器的总功率过大 B. 灯泡的灯丝烧断了
C. 第二个电烤炉的电阻丝烧断了 D. 开关接触不良
A
例 3
技法导引 :
①识别导致熔丝熔断的原因，采用比较法.
②若判断过程中综合了其他可能的原因，则还可以结合排除法与直接判断法来分析.
新知四 安全用电常识
1．触电
(1)定义：通常所说的“触电”是指一定强度的电流通过人体所引起的伤害事故.
(2)安全电压：对人体来说，安全电压一般不超过36 V. 我国家庭电路的电压是220 V，工厂用的动力电路电压是380 V，高压输电线路的电压高达10 ~ 500 kV，这些都超出了安全电压.
2. 家庭电路(低压)触电的原因 家庭电路触电实际上都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的.
3. 低压触电的两种形式：单线触电、双线触电.
知识图解：
①两种低压触电
4. 高压触电的两种形式
(1)高压电弧触电：人体靠近高压带电体时，容易产生电弧触电.
(2)跨步电压触电：当高压输电线路发生断线落地或高压设备发生接地故障时，就会在线头触地点或设备接地点周围形成一个高压区域，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称为跨步电压，会引起触电.
②两种高压触电
5. 触电急救的原则 尽快让触电的人与电源断开.
6. 漏电保护器的作用 若发生的是单线触电，两线电流有较大差值，漏电保护器自动跳闸，能对触电者起到保护作用；若发生的是双线触电，两线电流几乎一样，这时漏电保护器不能起到保护作用.
7. 安全用电的原则
(1)不接触低压带电体.
(2)不靠近高压带电体.
(3)不弄湿用电器.
(4)不损坏绝缘层.
8. 低压触电的实质：发生低压触电的原因是人体直接或间接与火线接触. 因此，在实际用电中，要注意做到以下几点：
(1)安装家庭电路要符合规范.
(2)要防止本应绝缘的物体导电. 例如：要防止导线绝缘部分破损，若有破损，应及时更换；不要用湿布擦拭正在工作的用电器或在电线上晾衣物，不要用湿手去拨动开关和插拔电源插头，以防止漏电.
(3)发现有人触电或因电引发火灾时，要采取合理的措施.
速记口诀:
安全用电很重要，三十六伏是最高；
低压带电别接触，高压电源莫接近；
绝缘破损及时换，湿手不要动开关；
湿衣湿布莫碰电，天线电线要分开；
家电外壳要接地，避雷措施不可少；
万一触电怎么办，干棒干条切电源；
人工呼吸最必要，随后急往医院跑.
[2020·南京] 下列措施符合安全用电规范的是( )
A. 电冰箱的金属外壳接地
B. 使用绝缘皮破损的导线
C. 用湿布擦拭工作的台灯
D. 一个插座上同时使用多个大功率用电器
A
例4
技法导引:
判断某做法是否符合安全用电的原则，多采用直接判断法：
①运用已有的记忆采用直接判断法辨别相关做法是否符合安全用电的原则.
②适时运用综合分析法，分析时还可以借助实际生活经验进行判断，看相关做法是否符合安全用电的原则.
【2021·天津】如图所示的家庭电路元件，连接顺序正确的是(　　)
1
B
巩固新知
【2021·黑龙江】将电灯、开关和插座接入家庭电路中，下列各电路图接线正确的是(　　)
D
2
家庭电路中火线和零线之间的电压为________V，正常情况下零线和大地之间的电压为________V，火线和大地之间的电压为________V.
220
3
0
220
在宾馆的客房常常需要插卡用电，如图所示．房卡的作用是相当于一个________接在干路上．房间里的电灯、电视等用电器是________联的．
4
开关
并
【2020·武汉】一种测电笔的构造如图所示，下列关于它的作用和使用描述正确的是(　　)
A．测电笔可用来测试物体是带正电还是带负电
B．测电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电
C．使用时手指不能碰到金属笔卡
D．使用时人不会触电是因为测电笔氖管中的氖气不会导电
B
5
如图所示的家庭电路中，合上开关S，电灯正常发光，用测电笔测试灯座里的两个接线柱B、C时，测电笔的发光情况是(　　)
A．B点亮、C点不亮
B．C点亮、B点不亮
C．B、C都亮
D．B、C都不亮
A
6
【2021·烟台】利用测电笔可以方便地判断出照明电路中的火线和零线．如图所示的是使用测电笔的几种方法，其中正确的是(　　)
A．只有(1)(2) B．只有(2)(3)
C．只有(3)(4) D．只有(1)(4)
7
D
【2020·苏州】如图所示，正确使用测电笔的方法是图________．若笔尖接触被测导线时氖管发光，则被测导线是________线．
8
甲
火
空调、电冰箱等家用电器都要使用三脚插头、三孔插座，插座中有一个孔是用来接地的，如图所示．如果你家中的插座这个孔没有接地，下列现象中可能会发生的是(　　)
A．家用电器消耗的电能会增加
B．家用电器不能正常工作
C．家用电器的使用寿命会缩短
D．人接触家用电器外壳时有可能发生触电事故
9
D
【2021·潍坊】一款塔式多孔插座如图所示，其技术参数为：最大电压250 V，最大电流10 A，关于该插座的接线和使用方法正确的是(　　)
A．插座通电后可用湿布擦去表面的灰尘
B．插座内可以只接火线和零线
C．手机充电器使用后应与插座断开
D．标有“220 V 3 000 W”的电热水器可使用该插座
10
C
【中考·广安】仔细观察家里电饭锅、洗衣机等所用的插头，我们会发现有一根插头E要长些，如图所示．那么，较长的那根插头E接的是________(填“火线”“零线”或“地线”)；你认为这根插头做长点的主要目的是_______________________________________．
11
地线
先接通地线(或后断开地线)
家庭电路与安全用电
归纳新知
再见