15.4 家庭电路与安全用电 课件 (共54张PPT) -苏科版九年级物理下册

(共54张PPT)
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①演示实验——《熔丝的作用 》
②演示实验——《电功率过大对电流的影响》
③视频讲解——《家庭电路中电流过大的原因》
④课堂总结——《家庭电路与用电安全》
致老师、同学们
视频资源
清单
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第十五章
江苏科学技术出版社
九年级下册
电热水器、电视机、计算机、电冰箱、空调……
各种各样的家用电器已成为人们生活中不可缺少的伴侣
尽管它们的结构、功能有极大差异，
但它们工作时都要消耗电能，
并且都会有电能转化为内能。
丰富多彩的电器世界
防止触电
家庭电路
安全用电
四、家庭电路与安全用电
导入新课
想一想
我们生活在电的时代，你知道家庭电路的组成吗？ 电线是怎样布排的？为了保护设备和人身安全，应该采取哪些措施？
第4节 家庭电路与用电安全
一、家庭电路的组成
1. 家庭电路布线示意图
2. 家庭电路的组成
由进户线、电能表、总开关、熔断器、开关、插座、用电器等组成。
一、家庭电路的组成
为用电安全考虑，家庭电路中还接有地线。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，其他支路仍能正常工作。
一、家庭电路的组成
① 进户的两条输电线中，一条叫做端线，俗称火线，另一条叫做零线，零线在户外就已经和大地相连。
② 火线跟零线之间的电压为220V。
③火线和地线间电压为220V，
零线与地线间电压为0V。
3. 火线、零线与地线
一、家庭电路的组成
15.3 观察三线插头与三线插座
活 动
一些用电器采用了三线插头。如图（a）所示是三个孔眼的三线插座，它应按“左零右火中接地”的方法接入电路。地线一般与埋在地下的金属板相连。如图（b）所示的插头，其电线的接法应与插座上电线的接法相对应.
一、家庭电路的组成
三线插头和三线插座的作用
把三脚插头插入三孔插座时，就把用电器的外壳接入了大地。
一、家庭电路的组成
15.4 练习使用测电笔
活 动
进入家庭的电线一般都是两根，其中哪一根是火线呢？可以用测电笔来测量。
观察
测电笔的结构
两个金属电极、氖管、弹簧和一个阻值很大的电阻——高电阻等组成.
氖管
高电阻
弹簧
金属电极（笔尖）
金属电极（笔尾）
一、家庭电路的组成
注 意
1. 使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的金属电极，使人体、测电笔、火线与大地构成一个回路，这时有微弱电流通过测电笔，因此氖管会发光.
指示灯
大电阻
人体电阻
火线
220伏
一、家庭电路的组成
注 意
2. 一般来说，当测电笔的笔尖接触电线(或与电线连通的导体)时，氖管发光，表示接触的是火线；氖管不发光，表示接触的是零线.
火线
零线
不发光
发光
一、家庭电路的组成
注 意
3. 当测电笔的笔尖接触电线时，绝不允许用手或身体的其他部位再去接触笔尖.
正确的使用方法
错误的使用方法
一、家庭电路的组成
二、安全用电
15.5 探究熔丝熔断的原因
活 动
安全用电主要包括设备安全与人身安全两方面。为了保护家庭电路和设备，防止因电路过热损坏家庭电路或引发火灾，人们采取了哪些措施？为了保护人身安全，防止触电事故的发生，人们采取了哪些措施
电线都有规定的额定电流，如果电流超过这个规定值，电线就会过热，有可能烧坏绝缘皮，甚至引起火灾。为了避免这种事故的发生，电路里必须安装保护电路的装置——熔断器。
读一读
熔断器
二、安全用电
读一读
熔断器
旧式熔断器
安装在熔断器中的熔丝（fuse），俗称“保险丝”，是由熔点较低的铅锑合金材料成的。当电路中的电流超过一定限度，熔丝的温度达到熔点时，它便会熔断，自动切断电路，从而保证电路安全。
熔丝
平板熔丝
二、安全用电
1. 如图所示，在接线柱C、D间接入熔丝，在接线柱A、 B间接入导线.接通电源(6V)，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)，再次接通电源时，熔丝将会怎样
观 察
视频演示——《熔丝的作用 》
二、安全用电
2. 如图所示，接通电源，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大。而当闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断.
观 察
演示—《电功率过大对电路的影响》
用电器的实际总功率过大
二、安全用电
由上述活动可知，导致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(人们称之为“超负荷运行”)。
造成电路短路的常见情况有：
连接电路时，误将火线和零线直接连通；电线和用电器的绝缘皮破损或老化，导致火线和零线直接连通等。
二、安全用电
1.熔丝有不同的规格。熔丝越粗，使它熔断所需的电流越大。家庭电路中一般按线路的额定电流选用规格合适的熔丝，导线中的电流一旦超过规定值，熔丝就熔断.
2.千万不要用铁丝、铜丝代替熔丝，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。
3.熔丝熔断后，首先应查清发生故障的原因，在排除故障后才能更换熔丝，恢复供电。
信息快递
熔断电流
二、安全用电
除了短路、超负荷运行会引起安全事故外，线路连接处接触不良时，该处电阻会变大，造成局部过热，也可能引起火灾。我们对此也应给予足够的重视。
请你调查一下，家庭电路中的哪些部位、在哪些情况下容易发生接触不良的故障？怎样预防这类故障的发生
①电线的节点；尤其是铜与铝线的节点最容易氧化接触不良，更换为统一的铜线；
②插座中节点螺丝松动；要检查紧固，负荷大电器专属节点线路尤其注意；
二、安全用电
视频讲解—《家庭电路中电流过大的原因》
电流/mA 人体的反应
0.5～1.5 开始有感觉——手轻微颤抖
2～3 手强烈颤抖
5～7 手部痉挛
8～10 手已难以摆脱带电体，手指尖到手腕巨疼
20～22 手迅速麻痹，不能摆脱带电体，呼吸困难
50～80 呼吸系统麻痹，心室开始颤动
90～100 呼吸系统麻痹.若延续3s或更长时间，则心脏麻痹、心室颤动
300及以上 作用0.1s以上时，呼吸系统和心脏麻痹，机体组织受到破坏
1. 人体通过一定电流时的反应
三、防止触电
2. 影响触电电流大小的因素
①由欧姆定律I=U/R 可知，当R一定时，电压U增大，则电流I 也随着增大。所以发生触电时，电压越高，通过人体电流越大，对人的生命危害越大。
人体的安全电压不高于36伏
大量实验数据表明
通过人体的电流不超过10mA，人尚可摆脱电源。
三、防止触电
②由欧姆定律I=U/R 可知，当U一定时，R减小，I 增大 ，所以触电时，人体电阻越小，通过人体电流越大，对人的生命危害越大。
人体电阻约为1000～2000Ω；在皮肤潮湿时，人体的电阻可降低到约103 Ω。
　　这个电流值远远超过安全电流10mA，是不安全的。
家庭电路的电压为220V，根据欧姆定律计算通过人体可能产生的最大电流（人体的电阻取103 欧姆）：
I =　　= 　　　 = 0.22 A = 220mA
U
R
220 V
103 Ω
三、防止触电
这些电压值远远超过安全电压36伏，都是不安全的。
家庭电路的电压 220 V
工厂动力电路的电压 380 V
高压输电线路的电压 10 kV～500 kV
3. 常见的一些电压值
三、防止触电
三、防止触电
我们知道，人体是导体，只要有电压加在人体上，就会有电流通过。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.
触电一般分为单线触电和双线触电，如图所示。单线触电是人体接触火线或漏电的用电器等，使人体、大地和电网中的供电设备构成闭合回路。
双线触电是人体的两个部位(如两只手)分别接触火线和零线，使人体与设备通过导线构成闭合回路.
4. 触电类型
5. 防止触电的方法
①必须把用电器的开关装在火线上。这样，当断开开关后，用电器与火线分离，人碰到用电器就不会发生危险。
三、防止触电
②用电器的金属外壳与火线之间应该是绝缘的，人体接触外壳时并没有危险，但如果用电器内部导线的绝缘皮破损或绝缘性能变差，导致火线与外壳接通，人接触外壳时就会发生触电事故。因此，用电器的金属外壳接地。
用电器的金属外壳未接地
用电器的金属外壳接地
三、防止触电
生活 物理 社会
为防止触电和其他事故的发生，应该注意：
1. 安装家庭电路要符合规范。例如，开关必须接在火线上；应使用三线插座将用电器的金属外壳接地，如图所示.
家庭安全用电常识
接火线
接地线
接零线
生活 物理 社会
2. 要防止本应绝缘的物体导电，如图所示.
家庭安全用电常识
要防止导线绝缘部分破损。
若有破损，应及时更换。
不要用湿布擦拭用电器
或在电线上晾晒衣物
生活 物理 社会
3. 发现有人触电或因电引发火灾时，
要采取合理的措施，如图所示.
家庭安全用电常识
温馨提示：发现有人
触电千万不要直接去拉！
发现有人触电时，应立即切断电源。无法切断电源时，应用干木棍等绝缘体挑开电线。
发现用电器或电线失火时，应先切断电源，然后再灭火。
二、影响电流热效应的因素
4. 断路器
现在，许多房屋尤其是新建楼房的电路中，均安装了断路器。断路器的种类很多，其中最常见的有漏电保护断路器(俗称“漏电保护器”)和空气断路器(俗称“空气开关”)，它们通常安装在供电箱中。
漏电保护断路器由低压塑壳断路器、漏电检测装置及脱扣器三部分组成.家庭电路中某用电器漏电，或人因操作失误而触电时，漏电保护断路器能自动切断电路.
空气断路器是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关，当电路或电气设备发生短路、严重过载时，空气断路器会自动断开，从而保护电路。
(a)漏电保护断路器 (b)空气断路器
家庭电路与
用电安全
家庭电路
的组成
防止触电
安全用电
由进户线、电能表、总开关、熔断器、开关、插座、用电器等组成
熔丝是由熔点较低
的铅锑合金材料成的
三线插头和三线插座
会使用测电笔
①必须把用电器的开关装在火线上。
②用电器的金属外壳应该接地.
触电类型：单线触电、双线触电
①是电路发生短路；
②是电路中用电器的
实际总功率过大
熔丝熔断的原因
课堂总结①
课堂总结②
1. 如图所示的家庭用电中的一些做法错在哪里 应如何纠正 请说出你的看法.
四、课外实践与练习——WWW
四、课外实践与练习——WWW
①电熨斗没有用三线插头，一旦漏电可能会造成人身伤害，应改用三线插头.
②用潮湿的手插插头，很容易发生触电事故，应把手擦干后再插插头。
③拔插头时用手拽电线，容易损坏电源线或发生触电事故，应抓住插头上的绝缘部分.
④接线板上连接的负载过多，超出接线板的额定电流，易导致火灾，应减少部分用电器，保证接线板中的电流在额定电流范围内。
⑤手触及螺丝刀(或测电笔笔尖)的金属部分并插人插座的火线插孔，会发生触电事故，因此绝不允许用手接触插入插座插孔的任何金属物件.
⑥用铜丝代替熔丝，即使电路中的电流很大，铜丝也不会自动熔断从而切断电路，这样会使线路过热从而引发火灾，因此绝不允许用铜丝代替熔丝.
⑦电路发生故障时，自行拆卸和修理插座容易引起人身伤害，应请专业人员检修.
⑧直接用电线代替插头插入插孔，容易引起触电事故或导致短路从而引发火灾，应该用插头连接插座。
2. 不同粗细的熔丝允许通过的电流是不同的。一座教学楼里共有教室16间，每间教室装有“220V 60W”的电灯9盏。请你判断，这座教学楼的电路中应选用额定电流至少为多少安的熔丝
四、课外实践与练习——WWW
=
I
U
P总
=
（60×9）×16W
220V
= 39.3A
故应接入额定电流大于40A的熔丝.
3. 小华家电热毯内的电阻丝断了，他爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯被烧焦了。请你用学过的物理知识解释这一现象。
四、课外实践与练习——WWW
因为电阻丝断裂后重新接上时，接头处的电阻(常称为“接触电阻”)较大，而接触电阻与电阻丝的其他部分是串联的，通过的电流大小相等，根据焦耳定律(Q=I2Rt)可知，接头处的接触电比电阻丝的其他部分产生的热量多，所以电阻丝接头处的电热毯会被烧焦。
4. 在家庭电路中，若某用电器发生短路故障，则干路电流迅速增大，熔丝立即熔断。这时断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，如图所示.闭合总开关，然后逐个闭合各用电器的开关。若校验灯发出暗红色的光（发光不正常），则该用电器正常；
若校验灯正常发光，则短路故障一定
发生在该用电器上。
请你说出其中的道理。
四、课外实践与练习——WWW
四、课外实践与练习——WWW
将一盏普通的白炽灯L作为校验灯与被熔断的熔丝并联，如教材图15-27所示。然后闭合总开关，并逐个闭合各用电器的开关。假设闭合用电器的开关后，被接通的电路没有短路故障，即用电器被接通，那么校验灯L与用电器串联，校验灯 L两端的电压就会小于其额定电压，从而发出暗红色的光(发光不正常)；假设闭合用电器的开关后，被接通的电路中某处发生了短路，则校验灯L就被直接接在供电电路上，其两端的电压等于额定电压，电灯就会正常发光。这就是能够利用校验灯检查短路故障的原因。
1．在家庭电路中，用电器、插座及开关的连接方法是：
①各用电器（插座）要________在电路中。
②控制用电器的开关要________接在
______线和用电器之间。
并联
串联
火
开关
③三孔插座的上方孔必须与 　 （选填“火线”或“零线”或“地线”）接通。
地线
五、课堂练习
2. 用电水壶烧水时，导线突然起火，正确的做法是（　　）
A．立即切断电源 B．快速用水灭火
C．取湿巾纸盖住 D．取灭火器灭火
五、课堂练习
电路起火在救护时应首先立即切断电源，让导线中没有电流，不再发热，阻止绝缘层继续燃烧，同时也能在灭火时防止触电事故发生。
故选A。
A
3．请用笔画线表示导线，将它们连入电路。
五、课堂练习
4. 估算正确使用试电笔测量火线时流过人体的电流。这个电流大约是25瓦灯泡正常工作电流的多少分之一？氖管的电阻值取106欧。
五、课堂练习
流过人体的电流：
25W灯泡正常工作电流：
（2.2×10-4A）:（5A/44）=1/500
故这个电流大约是25W灯泡正常工作电流的1/500
5. 用测电笔辨别火线与零线，测电笔的使用方法有“笔式握法”和“螺丝刀式握法”，下列四幅图中，能正确反映测电笔使用方法的是（ ）
A．①② B．③④ C．①④ D．①②③④
五、课堂练习
使用测电笔时，应用手接触笔尾金属体，手不可以接触笔尖金属体，故①和④两种握法是正确的使用方法，故选C。
C
6. 关于家庭电路，下列说法中错误的是（　　）
A．用电器使用三线插头，是为了防止漏电而采取的保护措施
B．家庭电路中总电流过大，保险丝熔断，一定是出现了短路现象
C．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电流越大
D．保险丝一般选用电阻比较大，熔点比较低的合金材料制作而成的
五、课堂练习
A．用电器使用三线插头，三孔插座上面的孔接地线，在用电器漏电时，人接触用电器，地线可以把人短路避免触电事故发生，故A正确，不符合题意；
B．保险丝熔断是因为电路中电流过大，电流过大可能是短路或总功率过大造成的，故B错误，符合题意；
C．家庭电路中用电器都是并联的，同时工作的用电器越多，干路中的电流变大，故C正确，不符合题意；
D．保险丝一般选择电阻大，熔点低的铅锑合金制成的，当电流过大时保险丝熔断，起到保护电路的作用，故D正确，不符合题意。故选B。
B
7. 如图是家庭电路中安装一只螺丝口灯泡和一个三孔插座的电路图，要求开关只控制灯泡，部分导线已连接，请你添加导线完成电路。
五、课堂练习
火线进开关，再接入灯泡的顶端金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套；插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示：
8. 小明学习完家庭电路的相关知识后，他对如图所示设计的家庭电路的认识正确的是（ ）
A．图中所有元件的连接都符合安全用电要求
B．A B两点间电压为220V
C．站在地上的人接触A点，不会发生触电事故
D．使用洗衣机时应选择插座C
五、课堂练习
A. 开关应接在灯泡与火线之间，三孔插座的连接应该“左零右火中接地”，二孔插座是“左零右火”，所以小灯泡与开关的连接错误，故A错误；
B．A、B两点都在火线上，则此两点间没有电压，故B错误；
C．站在地上的人接触A点，即人与火线直接接触，那么有电流通过人体再流向大地，所以会发生触电事故，故C错误；
D．因为C插座的上孔与大地相连，若洗衣机发生漏电，洗衣机外壳上的电会流入大地，使人不会触电，故D正确。 故选D。
D
9．如图甲所示是小明常用的一个插线板。他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。
①在图乙中画出开关、插孔、指示灯和指示灯的保护电阻的连接方式，并把插线板与电源线接通。
开关
指示灯
甲
乙
五、课堂练习
9．如图甲所示是小明常用的一个插线板。
①在图乙中画出开关、插孔、指示灯和指示灯的保护电阻的连接方式，并把插线板与电源线接通。
开关
指示灯
指示灯与一个电阻串联组成一条支路，与三脚插孔并联，开关接在干路上，注意三孔插座接法：左零右火上接地。
五、课堂练习
② 若指示灯规格为“2V 20mA”，则指示灯的保护电阻应为_______Ω时，指示灯才能正常工作。
10900
指示灯与保护电阻串联接入家庭电路中，根据串联电路中总电压等于各分电压之和，所以串联电阻两端的电压：
UR＝U－UL＝220 V－2 V＝218 V，
因为串联电路中各处的电流相等，
所以由I＝U/R可得，串联电阻的阻值：
R＝U/I＝218V/0.02A＝10900 Ω。
五、课堂练习
10. 小明在爸爸帮助下，尝试连接如图所示的部分家庭照明电路，为判断电路中是否有故障，他在保险丝处接入一只“220V 40W”的灯泡L0，闭合总开关后，小明将开关S1、S2
五、课堂练习
均闭合，下列关于电路故障判断说法正确的是（　　）
A．灯L1不亮，灯L0、L2发出暗红色光，则灯L1一定短路
B．灯L1、L2均不亮，灯L0正常发光，则灯L1一定短路
C．灯L1不亮，灯L0、L2发出暗红色光，则灯L1一定断路
D．灯L1、L2均不亮，灯L0正常发光，则灯L1一定断路
C
五、课堂练习
A．灯L1不亮，灯L0、L2发出暗红色光，则灯L1一定短路
B．灯L1、L2均不亮，灯L0正常发光，则灯L1一定短路
C．灯L1不亮，灯L0、L2发出暗红色光，则灯L1一定断路
D．灯L1、L2均不亮，灯L0正常发光，则灯L1一定断路
①由电路图可知，开关均闭合后，L1与L2并联，L0串联在干路上。若灯L1不亮，灯L0、L2发出暗红色光，表明是灯L0、L2串联在电源上，灯L1一定断路；故A错误，C正确；
②灯L1、L2均不亮，灯L0正常发光，可能是L1短路，也可能L2短路，故B、D错误.
所以选C.