15.4 家庭电路与安全用电（课件）(共66张PPT) -2023-2024学年九年级物理下册同步精品课堂（苏科版）

(共66张PPT)
15.4 家庭电路与安全用电
第15章 电功和电热
教师
xxx
苏科版 九年级下册
家庭电路
安全用电
家庭电路中电流过大的原因
01
03
02
CONTANTS
目 录
家庭电路
01
我们家中的空调、电视、电冰箱、手机、油烟机、微波炉、电饭锅、热水壶、洗衣机、电脑、.....都离不开电，电是怎样送到家，又怎样分配到用电器的？
我们家里用的电是怎样从电厂输送进来，又怎样提供给用电器的？
从发电厂到用户的送电过程示意图
进户线
1.家庭电路的组成
进户线→ 电能表 → 总开关 → 保险装置 → 用电器和导线等
零线
地线
闸刀开关
开关
..
220V
火线
零线
火线
电能表
保险丝
两孔插座
电灯
..
.
三孔插座
2.家庭电路的电路图
（1）电能表
①作用：测量用电器消耗电能的多少。
②安装：安装在干路上，总开关之前。
③读数：前后两次读数之差；红色方框中(最后一位)是小数。
如图：　3135.7 kw ·h
3.各部分的作用
（1）作用：：控制整个电路的通断
（2）总开关：
电源线
静触头
动触头
（2）安装：串联在干路中；闸刀开关安装时，静触头一定 要在上边，切不可倒装。
（2）总开关：
总开关的作用：接通和切断电路，便于更换电器或维修设备。
总开关有两种：闸刀开关、空气开关。
总开关安装位置：安装在干路上（电能表后，保险装置前）。
①闸刀开关
静触点
动触点
安装方法：
静触点在上方，连接电源入户线。不可倒装，防止闸刀开关因为重力自动闭合，发生触电。
②空气开关
现代居民楼广泛使用空气开关，利用电流的磁效应工作。
当电路中电流过大时，空气开关自动切断电路，俗称跳闸。
安装位置：安装在干路上（电能表后，保险装置前）。
空气开关接线示意图
当家庭中大功率的用电器比较多时，可以给支路上用电器单独安装一个空气开关。
干路
（3）保险装置-----熔丝
① 作用：
② 材料：
③ 选用：选用额定电流等于或稍大于最大的工作电流规格的 保险丝，不能用铜丝 或者铁丝代替。
电路中电流过大时，保险丝熔断，自动切断电路，起到保护作用。
由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成。
插入式保险盒
闸刀开关
保险丝
空气开关
①作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
（4）保险装置-----空气开关
电路中电流过大时，空气开关自动断开，切断电路，俗称跳闸。
空气开关
②安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线
火线和零线
1.进户线：为用户提供电能来源
进户线一条叫端线，俗称火线（ L ）；另一条叫零线N（零线），和大地相连。
2.试电笔
（1）作用：
辨别火线和零线。
（2）种类:
笔形测电笔
螺丝刀形测电笔
（3）构造：
（4）测试原理
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。当电流从一个电极流到另一个电极时，氖气会发光。
如果试电笔的氖管发光，则被测导线是火线；
如果试电笔的氖管不发光，则被测导线是零线。
为什么手触笔尾金属体时氖管会发光，而人不会触电呢？
验电笔的电路中串联一个几兆欧的电阻. 笔尖接触火线时，220V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小于 ： ,这个电流可以使氖管发光，但对人体是没有危害的.
观察思考
（5）使用方法:
用手接触笔尾的金属体、笔尖金属体接触被测导线。若氖管发光，则接触的是火线，否则为零线。
②错误的使用方法
① 正确的使用方法：
三线插头和漏电保护器
1.三线插头
根据你的观察与了解，什么样的用电器要用三脚式插头呢？
大功率、金属外壳的用电器要用三脚式插座，如电饭煲、空调、冰箱、洗衣机等。
L
N
E
插插头时可以先_________，拔插头时可以后__________。
(填“接地”、“离地”)
接地
离地
三脚插头中，上脚为什么较长？
观察思考
两孔插座：“左零右火” 。
三孔插座：“左零右火 中接地”
2.插座的连接
①各用电器之间都是并联。
②插座是给用电器供电的，各插座之间也是并联。
3.用电器、插座的连接
4.白炽灯泡的连接
①白炽灯泡与灯座
白炽灯泡与
灯座的连接
螺口灯座
②螺丝口灯的尾部应接在火线上，螺旋应跟零线连接。
注意：中间触点的接线柱
一定要接在火线上。
零线
火线
与火线相通
与零线相通
人更换灯泡时，容易接触金属螺旋部分，由于该部分与零线相连通，所以不会发生触电事故。
零线接
螺旋部分
③ 控制灯的开关应接在火线上，与灯串联
火线接
顶部
想一想：下图连接白炽灯泡的电路，有哪些不符合安装要求？
甲 乙 丙
甲图中火线接在灯头的螺旋部分；
乙图中火线接在灯头的螺旋部分，且开关接在零线上；
丙图中开关接在零线上。
同是漏电，为何反差如此大？
当用电器漏电，金属壳上就有220V的电压. 人触及它时，电流就会通过人体进入大地，发生触电事故.若外壳接地，电流就会经接地线进入大地，就不再有电流流经人体.
L
N
E
熔断器
观察思考
5．漏电保护器
(1)作用：当有电流经过人体流入大地时，漏电保护器会迅速切断电路，对人身起保护作用。
(2)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开关的。
漏电分断时间 ＜0.1s
额定漏电动作电流 30mA
　　 想一想：空气开关和漏电保护器在电路中分别起什么作用？
空气开关
漏电保护器
当电路中的电流超过规定大小时，空气开关会自动断开，切断电源，从而保护电路。
如果人站在地上不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时“漏电保护器”会迅速切断电路，对人身起到保护作用。
空气开关和漏电保护器在电路中分别起什么作用？
想一想
（1）空气开关是电路中电流过大时自动断开电路。漏电保护器是电路中发生漏电时自动断开电路。
（2）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。
家庭电路中电流过大的原因
02
家用电器的总功率对家庭电路的影响
1.演示实验
电功率和电流的关系
按图把额定电压是3.8V的小灯泡并联，先闭合开关S1、再闭合S2，最后闭合S3，观察电流表的示数是如何变化的
结论：并联的灯泡数越多，电路的总功率也变大，说明干路中的电流随用电器总功率的增大而增大。
现象：从实验看到，逐渐增加并联的灯泡数，电流表的示数逐渐增大。
2.理论推导
根据P=UI，可以得到用电器总功率：
并联电路中，灯泡两端电压都相等
P总＝P1＋P2＋P3 ＝U(I1＋I2 ＋I3)=UI总
所以，P总越大, I总越大。
3.家庭电路
家庭的用电器都是并联的，电压相同。
家庭电路中的总功率： P = P1+ P2 + …+ Pn
根据式：P=UI
P总=U（I1＋I2 ＋I3+……）=UI总
因家庭电路中的电压U =220V是一定的，P总越大，则 I总越大。
用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
得到：
电流过大的危害：当电路中同时工作的用电器增多或接入大功率用电器时，总功率增大,电路中的电流也增大.根据焦耳定律Q=I2Rt,导线电阻不变,电流增大,电流在导线上放出的热量会增多,使导线温度迅速升高,容易引起火灾.
观察思考
看图片中漫画，说明什么？
①用电器很多，总功率很大；
②插线板可能要烧起来；
算一算：通过插座的电流为多大？
用电器 功率
微波炉 1500W
电熨斗 800W
电视 100W
电冰箱 200W
洗衣机 1000W
电饭煲 800W
为什么连接电源和插线板的电线比其它电线要粗一些？
因为插线板中的电流大，电线越粗，允许通过的电流越大。
短路对家庭电路的影响
有时候家庭电路中用电器的总功率并不是很大，但是也会产生电流过大的现象，那是因为-----短路。
短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。
1.短路是指火线和零线直接连在一起，电流不经过用电器而直接构成回路。
2.短路的危害
因为导线的电阻很小，根据欧姆定律 可知,电路中的电流非常大,由焦耳定律Q=I2Rt知,在电阻R和通电时间一定时,导线上产生的热量非常多,使导线的温度急剧升高,所以很容易造成火灾。
3. 短路的原因
（2）线路老化，绝缘层破坏而造成短路。
（1）改装电路时不小心使火线和零线直接连通。
（3）电器进水造成短路。
想想议议
为了防止电路中电流过大引发事故，你有哪些好的建议？
1.避免同时使用大功率的用电器
2.改造线路
3.加装保险装置
……
人们常用的办法是给电路加装一个保险装置。如图：
保险丝
安全用电
03
电压越高越危险
1.什么是触电？
当人体接触或接近带电体，成为闭合电路的一部分，有电流 通过人体，电流达到达到一定值时，对人体引起的伤害事故。
电对人体的伤害程度与通过电流的大小及持续时间有关。
2.触电的伤害
电流能引起呼吸中枢抑制及心脏中枢衰竭，引起窒息;由于电流的热效应，能使触电的人体组织损伤、烧伤、坏死等。
通过人体的电流 产生的影响
几十~几百微安 略有发麻,对人体有利(电疗)
1 毫安左右 有麻痛的感觉
小于 10 毫安 能摆脱电源，不致造成事故
大于 30 毫安 感觉麻痹或剧痛呼吸困难有生命危险
达到 100 毫安 很短时间就能使呼吸窒息， 心跳停止
人体对电流的反应
由表得出：通过人体的电流越强，触电死亡的时间越短。
(2)电流通过人体的持续时间越长，电流产生的热量越多，危害越大。
(1)电流的影响：
（1）触电电流大小由人体电阻和加在人体两端的电压决定。
3.电压越高越危险
：一般人体的电阻约为1200欧左右，（人体的安全电流为30毫安以下）根据欧姆定律，则人体的安全电压为多少伏以下？
解：R=1200欧 I=30毫安=0.03安
根据欧姆定律:I=U/R
1200欧=36伏
得：U=IR=0.03安
（2）人体的安全电压是：不高于36V。
算一算
常见的触电事故
（1）低压触电
1.低压和高压：通常把1 kV以上的电压叫高压，1kV以下的叫低压，但这样的区分并不表明低压对人体没有危险。
①家庭电路触电原因：人体直接或间接地接触了火线，并与零线或大地构成闭合电路，有较大的电流经过人体，分双线触电和单线触电两种。
2.常见触电事故：低压触电和高压触电
②低压触电的种类
甲图是双线触电，是人体的两部分分别接触到火线和零线，使人体、导线、和电网的供电设备构成闭合电路。
乙 图是单线触电，是人体接触火线，由于人站在地上，使导线、人体、大地和电网中的供电设备构成了闭合电路。
甲图
乙图
②丁图中人走近高压线掉落处，前后两脚间存在相当高的电压，电流通过两条腿流过人体，发生跨步电压触电。
①丙图中，高压带电体会在周围形成强大的电场，人体靠近时，容易产生高压电弧触电，击伤人体，发生触电事故。
（2）高压触电
丁图
丙图
3.触电救护
(1)先切断电源，千万不要用手去拉触电的人.
(2)用绝缘体将触电者与带电体分开.
(3)如果触电人严重时，需要进行人工呼吸,打急救电话.
(4)先切断电源，再用水救火.
安全用电的原则
想想议议
图中给出了工作和生活中几种容易引起触电的情况，想一想，还有哪些情况会引起触电？
几种容易引起触电的情况
1.家庭电路电压值远远超出了安全电压，为防止触电事故，要警惕本来不应带电的物体带了电，本来该绝缘的物体导了电。
潮湿的手操作开关
电线破损
用湿布擦接电源的电器
高压线附近放风筝
1．（2020 台州）辨别家庭电路中的火线与零线，应该选用（　　）
A．放大镜 B．测电笔 C．红外线测温仪 D．弹簧测力计
B
课堂练习
2．（2020 株洲）如图为试电笔的结构图，下列说法正确的是（　　）
A．使用试电笔验电时手不能接触笔尖
B．使用试电笔时，若氖管发光，说明接触处与零线是连通的
C．使用试电笔验电时手不要接触笔卡
D．试电笔外壳是导体
A
3.关于家庭电路，下列说法中不正确的是（ ）
A.电能表用来显示用户所用的电能，应安装在干路上
B.保险丝安装在总开关后，当电路中有大电流通过时会熔断
C.开关与用电器并联
D.总开关千万不能倒装，其静触头应在上面
C
4.小强同学在学习安装照明电路时，由于操作不规范，导致开关中两个接线柱接到了一起，这样产生的后果是（ ）
A.灯不能正常发光
B.保险丝迅速熔断
C.开关依然起作用
D.灯总是亮着
D
5.李刚家的灯不亮了，它使用试电笔检查时发现试电笔的氖管仍能发光，保险丝和灯泡都完好，分析此故障的发生原因可能是（ ）
A.停电了
B.进户的火线断了
C.火线与零线相碰了
D.零线断了
D
6．（2020 广东）将电灯、开关和插座接入家庭电路中，接线正确的是（　　）
A B C D
D
7．（2020 柳州）在家里安装螺口灯泡的灯头时，灯头内的螺旋套应连接电源线的（ ）
A．地线 B．火线
C．零线 D．火线和零线
C
8．（2020 泰安）某家庭电路如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡两端的电压是36V
B．灯泡L1和L2串联
C．开关S1的位置正确
D．开关S2只控制灯泡L2
D
9．（2020 镇江）如图所示，闭合开关S，发现灯L不亮，用测电笔接触M点时氖管发光，而接触N、Q点时氖管均不发光。若仅有一处发生断路，则该处可能是（　　）
A．熔丝处
B．P、M 间某处
C．M、N 间某处
D．N、Q 间某处
C
10．（2020 杭州）图甲表示家庭电路的一部分，图乙、图丙表示测电笔握笔方法，下列相关说法正确的是（　　）
A．电能表是测量电功率的仪器
B．断路器应该安装在Q处而不是P处
C．测电笔在插座接地孔检测时，氖管会发光
D．使用测电笔，图乙的方法错误而图丙的方法正确
D
11．（2020 绵阳）电冰箱、洗衣机等大功率家用电器的电源插头是三脚插头，如图所示。细心的小敏同学发现标“E”的插脚要稍长些，其作用是（　　）
A．插插头时外壳先接地线，拔插头时外壳先离地线
B．插插头时外壳先接地线，拔插头时外壳后离地线
C．插插头时外壳后接地线，拔插头时外壳先离地线
D．插插头时外壳后接地线，拔插头时外壳后离地线
B
12．（2020 吉林）如图是人们常用的插线板。可以用　 　来判断插孔接的是火线还是零线；当把三脚插头插入三孔插座中时，用电器的金属外壳就会与　 　相连。以防止触电事故的发生。
测电笔
大地
13．（2020 海淀区三模）小明家的电路简化后如图所示，由该电路可知：
（1）　 　线是火线（选填“a”或“b”）；
（2）三孔插座中上边的那个孔接　 　。（选填“地线”、“火线”或“零线”）
a
地线
感谢观看