13.5家庭电路(要点讲解+当堂检测+答案)

北师大版物理九年级上册同步学案
第十三章　电功和电功率
第五节　家庭电路
要 点 讲 解
要点一　家庭电路的组成
1. 家庭电路的组成：如图所示，家庭电路主要由进户线、电能表、总开关、保护设备、用电器和导线等组成。
2. 组成家庭电路的元件及各部分的作用
元件
安装特点
作用
进户线
火线和零线(大地也相当于零线)，它们之间有220V电压
连接户外的供电电路
电能表
串联在干路中
测量用户消耗的电能
总开关
串联在干路中
控制整个电路的通断
熔丝
串联在电路中(火线上)。熔丝由电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制成
当电流过大时，熔丝熔断，切断电路，保护用电器
开关
与所控制的用电器串联，接在火线上
控制所在支路的通断
插座
并联在电路中
用于移动用电器的供电
用电器
并联在电路中
为人们的生活提供需要
经典例题1　某家庭电路的组成如图所示，下列说法正确的是(　　　)
A. 图中的四个插座是串联的
B. 控制灯泡的开关要接在零线上
C. 彩灯接入电路后都不亮，是由于其中的一个小彩灯短路
D. 有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座，以确保安全
解析：家庭电路中插座与用电器等是并联的，故A错误；控制灯泡的开关应接到火线上，彩灯是串联的，若一只彩灯短路，其他彩灯仍然能发光，且发光较亮，故B、C错误；有金属外壳的家用电器一定要使用三孔插座，这样就把金属外壳与室外的大地相连，如果金属外壳与火线直接或间接接触时，电流就会流入大地，对人体起保护作用，故D正确。
答案：D
点拨：从安全角度出发，连接家庭电路时要注意以下几点：①家庭电路组成各部分的连接顺序不能颠倒；②开关一端必须与火线相接。
要点二　熔丝的作用
1. 熔丝：
作用
构成
材料
选用
原则
连接方式与安装
使用时的注意事项
当电路中电流过大时，熔丝自动熔断，切断电路
电阻率大、熔点低的铅锑合金
使它的额定电流等于或稍大于电路最大的正常工作电流
熔丝与所保护的电路串联，熔丝装在闸刀开关的下方时，应注意进户线一定要装在闸刀开关的静触点的接线柱上
更换家庭电路中的熔丝时，千万不要用铁丝、铜丝代替，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；电路发生故障，有时会导致熔丝熔断，更换熔丝时，首先应查清导致熔丝熔断的原因，在排除故障后才能合上闸刀开关，恢复供电
2. 空气开关：目前新建楼房的供电线路已经不再使用熔丝，电路中一般都以空气开关来代替开关和熔断器。空气开关是一种只要电路中电流过大就会自动断开的开关。它集控制和多种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外，还能对电路或电器设备发生的短路、严重过载等进行保护。
3. 造成家庭电路中电流过大的原因：
(1)电路中总功率过大
在家庭电路中，所有的用电器都是并联的，每个用电器两端的电压都等于供电电路两端的电压U(220V)，则各用电器功率之和为电路中总功率P总，则干路电流I＝，由此可知，在电压一定的情况下，电路中用电器的总功率越大，干路电流就越大。
(2)电路发生短路
短路是电流不经过用电器而直接构成通路。发生短路时，电路中的电阻是导线的电阻，电阻很小，而家庭电路中电压U＝220V，根据I＝可知，电路中电流很大，产生大量的热使熔丝熔断，或使空气开关跳闸，若线路老化，则导线的温度会升高，烧坏绝缘皮，引发火灾。
经典例题2　如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，电线燃烧起来，甲产生的原因是________，乙产生的原因是________。
解析：从题图甲可以看出，电路中接入的用电器太多，电路总功率过大，导致电路中的电流过大而引起电线燃烧；题图乙中火线和零线直接连接导致短路，使电路中的电流过大，引起电线燃烧。
答案：用电器总功率过大　短路
点拨：家庭电路中电流过大的原因有两个：一是用电器总功率过大，二是短路。
易错易混警示　不会进行家庭电路的安装
由于家庭电路组成较多，电路连接较复杂，同时由于实践经验少，所以在家庭电路安装过程中易出现错误，如：各部分安装顺序错误；开关没有接在火线上；熔丝只安装在了零线上；螺口灯座的螺旋套没有与零线相连等。
经典例题3　如图中有关家庭电路的连接完全正确的是(　　　)
A B
C D
解析：为了安全用电，防止造成触电事故，控制电灯的开关必须接在火线上；三孔插座的连接必须是左孔接零线，右孔接火线，上面的孔接地线。(可简记为：左零右火上接地)故只有B选项中各元件的接法符合安全用电原则。
答案：B
当 堂 检 测
1. 在家庭电路中，从进户开始要顺次安装下列元件再接用电器，其先后次序正确的是(　　)
A. 电能表、保险装置、总开关 B. 电能表、总开关、保险装置
C. 保险装置、电能表、总开关 D. 总开关、电能表、保险装置
2. 傍晚小明卧室的灯突然灭了，但客厅的灯正常发光，对此现象下列分析正确的是(　　)
A. 小明卧室的照明电路发生了断路
B. 小明卧室的灯泡发生了短路
C. 他家工作电器的总功率过大
D. 可能是进户线断了
3. 在生活中，我们会遇到这些情况：(1)开关中的两个线头相碰；(2)插头中的两个线头相碰；(3)电路中增加了大功率的用电器；(4)户外输电线绝缘皮损坏。在上述情况中，可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是(　　)
A. (1)和(2) B. (2)和(3) C. (2)和(4) D. (1)和(4)
4. 小明把台灯插入插座，闭合开关，家里的总空气开关立刻跳闸，请分析造成这种现象的原因是(　　)
A. 插头短路 B. 灯丝断路 C. 灯头内短路 D. 灯头内断路
5. 晚上，小亮把手机充电器的插头刚插入插座准备充电时，家里原来正常工作的用电器突然都停止了工作。如图所示为该充电器铭牌的部分内容，发生这一现象的原因可能是(　　)
A. 插头与这个插座接触不良形成了断路
B. 插头插入这个插座前，火线和零线就已相互接触形成了短路
C. 插头插入这个插座时，火线和零线相互接触形成了短路
D. 充电器消耗的功率过大，导致干路电流过大，空气开关自动断开
6. 关于家庭用电，下列说法正确的是(　　)
A. 家庭电路中电流过大，一定是电路发生了短路
B. 连入电路中的用电器总功率越大，干路中的电流就越大
C. 保险丝熔断了，可以用铜丝或铁丝代替
D. 空气开关跳闸后，重新闭合开关就可以了
7. 闸门开关应安装在保险盒的 (选填“前方”或“后方”)，更换保险丝时，应将闸刀开关 ，再进行操作。
8. 小明在家看电视时，空气开关突然跳闸(断电)。原来是楼上邻居家水管漏水，水流入小明家的插座中，因为流入插座的水是 (选填“导体”或“绝缘体”)，使电路发生 ，导致空气开关跳闸。家庭电路中引起电流过大导致空气开关跳闸的另一种原因是 。
9. 某家庭电路中装有“220V　10A”的电能表一只，如果在家庭电路中同时接入下列用电器，100W的冰箱一台，500W的洗衣机一台，200W的彩电一台，60W的风扇一台，还有60W的灯泡四只，800W的电饭锅一支，问电能表能否安全工作？如果在电路中接一根规格为“6A”的熔丝，熔丝是否会熔断呢？
当堂检测参考答案
1. B 2. A 3. B 4. C 5. C 6. B
7. 前方 断开
8. 导体 短路 用电器总功率过大
9. 解：P总＝100W＋500W＋200W＋60W＋60W×4＋800W＝1900W，I总＝＝≈8.64A<10A，但I总≈8.64A>6A，这样电能表可以正常工作；若接入6A规格的熔丝，则熔丝会熔断。