13.5家庭电路课件(共42张PPT)2023-2024学年度北师大版物理九年级全册

(共42张PPT)
第5节 家庭电路
家里的吊灯，电视机、洗衣机、空调在电路中属于哪种连接方式，你判断的依据是什么？
新课引入
并联，可以用电器都可以单独工作
家庭电路中用电器消耗的电能是哪里提供的？通过什么方式将电能传输到用户？
各种发电站提供电能
高压输电线传输电能
1.知道家庭电路的组成和各部分电路元件的作用
2.知道坚挺电路的火线和零线，它们之间的电压是220V
3.了解熔丝的作用和材料
4.通过对三孔插座的探究，学会三孔插座的接法
重点
学习目标
新知学习
家庭电路的电路是如何排布的，各组成部分的作用分别是什么呢？
一、家庭电路的组成
家庭电路由进户线、电能表、总开关、保险设备、用电器和导线等组成
作用：将电能输送至家中。
进户线相当于每个家庭电路中的电源
1.进户线
进户线由户外低压输电线上引来，一根是零线，一根是火线
我国的家庭电路电压是220V
正常情况下零线与大地相连，不带电。
火线和零线之间有220 V 电压，构成家庭电路的电源。
安装：串联接在干路上，
接在进户线后面
作用：度量家庭所消耗
电能的多少
电能表的参数及含义：220V 10（20）A
220V：是电能表的工作电压；
10A：是电能表的基本电流； 20A：是电能表额定最大电流。
2.电能表
3.总开关（闸刀开关）
闸刀开关
作用：可以手动切断电路，便于更换电器或维修设备。
安装：串联在电路中，电能表之后；
家庭电路中的总开关是一个闸刀开关
向上方推闸刀，电路连通； 向下方拉闸刀，电路断开。
闸刀开关如何工作呢？
思考
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。
为什么要这样设计呢？能不能设计成向下拉闸刀，闭合电路呢？
单刀单掷开关模拟实验
如果设计成向下拉闸刀，闭合电路，当检修电路时，向上推闸刀，断开电路，如果闸刀因为外界的意外震动而落下，会使电路接通，就有可能发生触电事故！
思考
作用：电流过大时，熔丝熔断，切断电路，保护电路和用电器。
熔丝
4.用户保险——熔丝(保险丝)
材料：由铅锑合金这类电阻比较大、熔点比较低的合金制做的
作用：同时起到闸刀开关和保险装置的作用，电流过大时，空气开关自动断开，俗称跳闸
5.空气开关
空气开关
火线
零线
哪种连接方式正确呢？
6.电灯（用电器）和开关的连接：
√
×
开关接在火线与电灯（用电器）之间
电灯如何连入电路才能确保用电安全呢？
接火线
接零线
接火线
接零线
用电器及其开关
（3）开关一定要在用电器和
火线之间，顺序不能换
（1）各用电器并联在电路中
（2）用电器与控制其开关串联
7.插座接线方式
两孔插座
火线
零线
洗衣机、电冰箱等电器的电源插头有三根线，其中一条接火线(L)，一条接零线(N)，那么第三条是做什么用的呢？
思考
7.插座接线方式
两孔插座
三孔插座
火线
零线
地线
接火线
接地线
接零线
左零右火上接地
为什么要用三孔插座，接地线的作用是什么呢？
万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏，使外壳带电，电流就会通过地线流入大地，不会对人体造成伤害。
知识拓展
三孔插座对应的是三脚插头
最上方的一脚接用电器的金属外壳
三孔插座
三脚插头
当家用电器漏电或因火线破损与外壳接触时，会使外壳带电，这时人接触外壳会发生触电
外壳接地后，即使外壳带电，也会从接地线流走，人接触外壳不会触电
三孔插头接地线的金属片比较长，你知道这是为什么吗？
接地线的金属片较长可以使插头插入时，先接地再通电；拔出时，先断电再断开接地，可以有效的保证用电安全
电路元件 作用 连接方式和位置
进户线 引入低压电到室内 分为零线和火线
电能表 用来测量一定时间内消耗的电能 与进户线相接，串联在干路中
总开关 检修更换元件时切断电源，以免触电 连在电能表后面，串联在干路中
保险盒 电路中电流过大时自动切断电路，避免引起火灾 连在总开关后面，串联在干路中
开关 控制单个用电器的通电 接在火线和用电器之间，与各用电器串联
插座 给可搬动的家用电器供电 与其他用电器并联在电路中
用电器 消耗电能，为人们服务 各用电器之间是并联的
针对训练
1. 输电线进户以后，经过以下装置再接到用电器上，这些装置的顺序是（ ）
A. 电能表、保险盒、总开关 B.电能表、总开关、保险盒
C. 总开关、电能表、保险盒 D.总开关、保险盒、电能表
B
2.电能表测量　　 （选填“部分”或“所有”）用电器消耗的电能。
3.总开关控制家中　　　　　（选填“部分”或“所有”）用电器的工作情况。
4.控制某个用电器的开关与这个用电器是　　　　　（选填“串联”或“并联”）的。
5.家庭中的用电器　　　　（选填“能”或“不能”）独立工作。
所有
所有
串联
能
二、熔丝的作用
“都别缠着我，否则我就发‘火’了！”
根据 可知，如果电路的总功率增大，也就是电路中使用的用电器太多，会导致干路电流过大。根据焦耳定律，如果电路中同时使用的用电器太多，会使干路导线烧毁
短路使得干路电流过大，根据Q=I2Rt，短时间内产生大量的热量，因而干路导线被烧毁。
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，你认为原因可能是什么？
①发生短路
家庭电路中的电流过大（保险丝断）的原因有：
归纳
②用电器的总功率过大
为了避免电路中电流过大，发生危险，人们通常在电路中串联熔丝，以保护用电器或人身安全。熔丝是如何“保险”的呢？
随着时代进步，闸刀开关和用户保险(熔丝) 被低压断路器(空气开关)和漏电保护器代替，当电路中电流过大时或发生漏电事故，会自动切断电路，保障用户和人身财产安全。
漏电保护器：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，“漏电保护器”会迅速切断电路，保护人身安全。
空气开关：当电路中的电流超过规定大小时，空气开关会自动断开，切断电路，从而保护电路。
漏电保护器：家庭电路中某用电器漏电，或人因操作失误而触电时，漏电保护器能自动切断电路，对人体起到保护作用。
空气开关：当电路中的电流超过规定大小时，空气开关会自动断开，切断电路，从而保护电路。
漏电保护器和空气开关的区别：
1. 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
针对训练
2. 如图所示，A、B两个接线柱间是一段保险丝，C、D两个接线柱间是一段铜丝，移动变阻器的滑片，当电流逐渐增大时，______熔断，而______不熔断，这说明______（填“能”或“不能”）用铜丝替代保险丝。
AB
CD
不能
三线插头和漏电保护器
家庭电路
家庭电路的组成
熔丝的作用
电路中电流过大的原因：（1）
短路；（2）用电器总功率过大
由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成
对电路起到保护作用
进户线、电能表、总开关、
保护设备、用电器和导线等
左零右火上接地
课堂小结
1．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
随堂练习
2．请用笔画线表示导线，将它们连入电路





3. 如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的。其原因各是什么？
甲
乙
答：甲图是因为线路中用电器的总功率过大，导致电路中的总电流过大，从而烧坏电路；乙图中金属线直接连接火线和零线，造成短路，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使线路的温度急剧升高，进而燃烧起来。
4. 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。根据上述现象，你认为指示灯和开关是怎样连接的？请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。
甲
乙
5.关于家庭电路，下列说法中正确的是（ 　）
A．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
B．家庭电路中总电流过大，保险丝熔断，一定是由于电路中用电
器过多，实际功率过大引起的
C．用电器使用三线插头，是为了防止漏电而采取的保护措施
D．保险丝一般选用电阻比较小，熔点比较低的合金制作而成
总电流越大
也可能短路
电阻较大
C
6.小明按老师要求，对自家电器进行了精心调查，结果如下：
现有家用电器 电能表铭牌 干路空气开关额定电流 干路电线规格和额定电流
电视机1台 电灯 5盏 电热水器1台 洗衣机1台 电冰箱1台 220V 10A 10A 直径3mm铜线，允许最大电流15A
300W 560W 1 000W 200W 100W (1)只开一台电视和所有电器全部打开两种状态下，哪种状态电阻较大？
解：(1)家庭电路的连接方式为并联，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一个分电阻，所以，只开一台电视时，电路中的总电阻大；
现有家用电器 电能表铭牌 干路空气开关额定电流 干路电线规格和额定电流
电视机1台 电灯 5盏 电热水器1台 洗衣机1台 电冰箱1台 220V 10A 10A 直径3mm铜线，允许最大电流15A
300W 560W 1 000W 200W 100W (2)小明家电器同时用电，电能表超负荷吗？请通过计算说明。
(2)电能表允许家庭用电器同时工作的总功率：P=UI=220V×10A=2 200W
小明家电器同时用电时总功率：
P′=300W+560W×5+1 000W+200W+100W=4 400W
因P＜P′，所以，电能表超负荷；
现有家用电器 电能表铭牌 干路空气开关额定电流 干路电线规格和额定电流
电视机1台 电灯 5盏 电热水器1台 洗衣机1台 电冰箱1台 220V 10A 10A 直径3mm铜线，允许最大电流15A
300W 560W 1 000W 200W 100W (3)电冰箱是24小时不间断工作的电器，假设电冰箱一个月工作360小时，电冰箱一个月用了多少度电？
(3)由 可得，电冰箱一个月用的电：
W=P″t=100×10-3kW×360h=36kW h=36度