第十九章
第1节
家庭电路
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
拔高版(适用于考试得分率高于80%的学员)
教学目的
1.观察家庭电路的组成,了解各组成部分的作用及连接方法.
2.知道火线和零线及特点,能正确使用试电笔.
3知道三线插头和漏电保护器有的作用.
重、难点
重点:理解家庭电路的组成和电路的连接
难点:理解保险丝、漏电保护器的作用.
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
你知道家里用的电是怎样输送进来,又是怎样分配到每个用电器的吗?
户外供电线路从我们家门口开始,到我们家里的用电器之间还需要连接有哪些些设备?这些设备分别有什么作用?
【新知讲解】
※知识点一:家庭用电
1、家庭电路的组成、火线和零线
家庭电路的基本组成依次是:进户线(零线、火线)、电能表、闸刀开关、保险装置、电灯、插座开关、用电器等。
(1)进户线
家庭电路的进户线有两条:火线和零线。火线与大地之间的电压为220V,零线与大地之间的电压为零,火线与零线之间的电压也是220V。
安装口诀:火线零线并排走
零线直接进灯座
火线接进保险盒
再过开关进灯座
(2)电能表:测量用户消耗电能的仪表,串联在干路上。
(3)总开关(闸刀开关):控制整个电路的通断。串联在干路中,安装在电能表后。
(4)熔断器(保险盒):内装熔丝,保险丝由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成,串联在电路中。
符号:
(注意和电阻的区别)
作用:当电路中电流过大(超过规定值)时,自动切断电路起保险作用
选用:熔丝越粗,熔断电流越大(决不可用铜丝或铁丝代替熔丝)
家庭电路中电流过大的原因:a.
发生短路;
b.
用电器总功率过大。
(5)开关:控制各支路的通断。与所控制的用电器串联,接在火线上。
作用:串联在电路中,当电路中电流过大时,自动切断电路,起到保护电路的作用。
(6)插座:用于移动用电器的供电。并联在电路中。
家庭电路中的三孔插座中的一个孔是接地线。
国家规定:带有金属外壳的家用电器,其金属外壳必须接地,你知道为什么吗?
如果家用电器内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能,就可能造成火线与外壳接通,这样外壳带了电,人体接触外壳就会发生触电事故。我们把外壳用导线接地,即使外壳带了电,也会从接地导线流走,人体接触外壳就没有危险了。
“左零右火上接地”
说明:三孔式插座比两孔式插座多了一个接地孔,而三脚式插头与接地孔相对应的那个插头脚接用电器的金属外壳。
(7)测电笔
a.
构造:由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧、毛笔金属体等组成。
b.
作用:区分火线与零线。
c.
使用方法:正确的做法:如果氖管发光,则说明接触的是火线;如果氖管不发光,说明接触的是零线。
错误的做法:无论测电笔接触的是火线还是零线,氖管都不会发光。
2、安全用电
有电流通过人体,一定触电吗?试举例说明。
(1)用手分别触摸一节干电池的正负极。
(2)通过测电笔判断零火线,也有电流经过人体。
(3)日常所说的触电,是指一定强度的电流流过人体所引起的伤害事故。实验表明,当1mA左右的电流通过人体时,会使人产生麻的感觉,超过10mA的交变电流就能使人感到巨痛,甚至神经麻痹,呼吸困难,有生命危险;电流达到100mA时,3s就可使人窒息,心脏停止跳动。触电是一种威胁。
(4)不高于36V的电压才是安全电压
(5)家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接接触火线引起的。
双手触电
单手触电
触电事故分为高压触电和低压触电。
高压触电又分为高压电弧触电和跨步电压触电。家庭电路属于低压电路,触电事故是由于人体直接或间接与火线连接造成的,有双线触电和单线触电两种形式,如上图所示。人站在干燥的木凳上直接触火线不触电。
触电原因:水、潮湿、破损。
安全用电原则:
a.
不接触低压带电体;
b.
不靠近高压带电体
c.
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:
①
防止绝缘部分破损;
②
保持绝缘部分干燥;
③
避免电线跟其它金属物接触;
④
要定期检查,及时修理
触电急救:
原则:切断电源,注意自身安全。
具体做法:①
迅速切断电源或用干燥的绝缘木棒将电线挑开;②
尽快使触电者脱离电源,并进行现场抢救;③
发生电火时务必在切断电源后再泼水救火。
◎例题
【例1】在如图所示家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.零线上保险丝烧断
B.火线上保险丝烧断
C.灯丝烧断
D.插座短路
【答案】A
【解析】在家庭电路中只有一处故障时,用试电笔检测,氖管发光的接触的是火线,氖管不发光的接触的是零线。
将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮,说明电路中存在断路故障;若灯丝烧断,则电视机应该工作,故不可能是灯丝烧断;
保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,插孔的左孔能使氖管发光,说明蓝色线是通的(即插孔的左孔通过灯泡、开关与火线相连,如下图);插孔的右孔能使氖管发光,说明红色线是通的(即火线是完好的),综合分析可知是A点左侧的零线断路(可能是零线上保险丝烧断)。
?练习
1、正确使用插线板是安全用电的要求。使用右图所示的插线板时发现:只有开关闭合时,指示灯才能发光,插孔才能提供工作电压;即使指示灯损坏,开关闭合插孔也能提供工作电压。根据上述现象,插线板内线路及电源连接方式是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题意可知,开关同时控制指示灯和插座、且指示灯与插座互不影响,则开关须串联在干路上、指示灯与插座须并联。故D正确。A.
开关只控制指示灯,故A错误;B.
指示灯与插座串联,故B错误;C.
开关只控制插座,故C错误。
2、如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的A、B、C、D四处,发现A、C、D这三处都能使试电笔的氖管发光,而B处不发光。那么可以判定故障是(
)
A.火线和零线短路
B.电线AC段某处断路
C.电线BD段某处断路
D.电灯L短路
【答案】C
【解析】A选项,在用试电笔测火线A时氖管能发光说明火线正常,故A选项错误。
B选项,如果AC段某处有断路,则用试电笔测D点时氖管不会发光,故B选项错误。
C选项,由以上分析可知,A至D处都没有问题,所以问题一定是在电线BD段;当用试电笔测B时不发光,说明B处没有与D处相连通,所以有BD段某处断路,故C选项正确。
D选项,如果灯泡被短路,则电路中电流过大会把保险丝烧断,而题目中保险丝没有问题,故D选项错误。
§知识小结
【课堂检测】
1、在家庭电路中,当空气开关跳闸,则可能的原因是( )
①插头中的两个线头相碰
②开关中的两个线头相碰
③电路中增加了大功率的用电器
④户外输电线火线断了
A.①②
B.①③
C.②③
D.③④
2、如图所示的家庭电路,插座不能正常工作,经检测发现b、d间断路,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.灯不会发光
B.正确使用试电笔接触图中a点,试电笔会发光
C.若此时站在地上的人接触c点,漏电保护器会切断电路
D.若将开关和灯互换位置,仍然符合安全用电原则
3、如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的A、B、C、D四处,发现A、C、D这三处都能使试电笔的氖管发光,而B处不发光。那么可以判定故障是( )
A.火线和零线短路
B.电线AC段某处断路
C.电线BD段某处断路
D.电灯L短路
4、如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②断开S1,闭合S2,灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A.灯L2短路
B.灯L2所在支路开路
C.c、d两点间开路
D.c点左侧的零线开路
5、如图是小轩家的部分电路。下列说法正确的是( )
A.若熔断器熔丝熔断了,可以用铜丝代替
B.若导线cd间断路,仍然可以安全使用三线插座
C.若闭合开关S,灯泡L不发光。用测电笔检测e点,氖管不发光,则说明灯丝一定断了
D.若ab间断路,灯泡L仍能正常工作
6、我国的家庭电路有两根进户线,都是从低压输电线上引下来的。其中一根叫零线,一根叫
,两根进户线之间有
V的电压。
7、在家庭电路中,为了用电安全,控制用电器的开关要连接在
线和用电器之间,为了节能、方便,楼道照明灯普遍使用了声、光控开关,实现了只在夜晚天黑且有声音时灯才能亮,这种现象说明声波可以传递
(选填“信息”或“能量”)
8、图中,插座的一部分已正确接入家庭电路,请将其他部分也正确接入家庭电路。
9、请在图中的电路图中补画一根导线,使卧室灯L1和客厅灯L2都能独立工作。
10、请用笔画线表示导线,将图中的电灯和开关正确接入家庭电路。
11、请在图中用笔画线代替导线,正确连接家庭电路中的电灯和插座。
12、请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
13、一间教室要安装2盏“220V40W”的电灯和1个插座,要求开关S控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光。其中部分电路已经连接,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
【答案】
1、B。
【解析】在家庭电路中,空气开关跳闸,说明干路电流过大,其原因有:电路中用电器的总功率过大,电路中发生短路故障;
①插头中的两个线头相碰,属于短路,会造成干路电流过大;
②开关中的两个线头相碰,相当于一直闭合开关,用电器一直工作;
③电路中增加了大功率的用电器,会造成干路电流过大;
④户外输电线火线断了,则电路是断开的,电路中无电流;
故①③能造成空气开关跳闸。
2、B。
【解析】AB、由图知,灯泡和插座是并联的;已知b、d间断路,但火线上的a点仍然带电,所以正确使用试电笔接触图中a点,试电笔会发光;开关闭合后,灯所在的电路构成通路,所以灯泡能够发光;故A错误,B正确;
C、若站在地上的人接触c点,c点接触的是零线,则电流不会经过人体,即没有发生漏电现象,所以漏电保护器不会切断电路,故C错误;
D、若将开关和灯泡位置互换,则容易使人触电,不符合安全用电原则,故D错误。
3、C。
【解析】AD、若火线和零线短路或电灯L短路,会造成电路中的电流过大、保险丝烧断,而题中保险丝没有熔断,故AD错误。
BC、测电笔接触A、C两处时氖管均发光,说明火线有电,且电线的AC段是完好的;
测电笔接触D处时氖管发光,说明灯泡是完好的;
而测电笔接触B处时氖管不发光,说明B点与火线是断开的,所以电线BD段某处断路,故B错误,C正确。
4、C。
【解析】闭合S1,灯L1亮,电路中有电流,说明电路为通路,从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路,故D错误;
断开S1,闭合S2,灯L2不亮,灯L2不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路,
若灯L2短路时,电路的电流会很大,将保险丝烧断,灯泡L1也不会发光,a、b两个接线点上,试电笔的氖管都不会发光,故A错误;
若灯L2所在支路开路,d点氖管不发光,故B错误;
若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,电路中没有电流,灯泡不会发光,但d点会通过灯泡L2与火线间接相连,试电笔的氖管会发光,故C正确。
5、D。
【解析】A、保险丝熔断后,不能用铜丝来代替,因为铜丝的电阻率小、熔点高,用铜丝代替保险丝,不能在电流过大时自动切断电路,故A错误;
B、由图知,如果导线cd间断路,用电器的金属外壳无法接地,存在漏电危险,所以不能继续安全使用三线插座,故B错误;
C、如果火线断路、熔断器的熔丝烧断、灯泡灯丝断了或者灯泡到火线间的电路断路,灯泡都不能发光,同时测电笔接触e点,氖管都不能发光,所以不能说明灯丝一定断了,故C错误;
D、由图知,虽然ab间断路,但电流可以从火线到灯泡,经a点回到零线,所以灯泡L仍能正常工作,故D正确。
6、火线;220。
【解析】进户线分为零线和火线,火线与零线之间有220V的电压,火线与大地之间也有220V的电压。
7、火;能量。
【解析】(1)从安全用电的角度分析,开关接在家用电器和火线之间;
(2)在夜晚天黑且有声音时灯才能亮,有声音引起声控开关闭合,这种现象说明声波可以传递能量。
8、【解析】三孔插座的上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,据此可知上面为火线,中间为零线;
开关控制灯泡时,火线先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上。如图所示:
9、【解析】要使卧室灯L1和客厅灯L2能独立工作,两灯需要并联;图中已将开关接在火线和灯之间,经过灯后共同接到零线上,如图所示:
10、【解析】根据安全用电的要求,火线首先进入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上。如图所示:
11、【解析】灯泡和开关的接法:开关要接在火线和灯之间,灯泡的另一侧接在零线上,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
12、【解析】(1)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故;
(2)三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,如下图所示:
13、【解析】教室内要安装2盏“220V
40W”的照明灯,开关S控制两盏灯,则说明开关在干路上,两灯泡并联,开关S接火线,然后分别进入两灯泡;零线直接接入灯泡。
两孔插座的接法,左边接零线,右边接火线。如图所示:
【课堂总结】
【家庭作业】
一、选择题
1.关于家庭电路说法正确的是( )
A.各用电器是串联的
B.使用的用电器越多,总电流会越小
C.空气开关和漏电保护器作用是一样的
D.电灯开关应安装在火线上
2.小明同学设计的家庭电路如图所示,其中设计正确的是( )
A.插座d
B.开关c
C.电灯b
D.插座a
3.下列有关家庭电路的说法中正确的是( )
A.空气开关跳闸时,一定是某处出现了短路
B.电灯开关应串接在火线与电灯之间
C.家庭电路中的用电器都是串联的
D.电能表测量的是家用电器的总功率
4.下列说法正确的是( )
A.我国家庭电路的电压是110
V
B.试电笔可以用来辨别火线和零线
C.只有36
V的电压对人体才是安全的
D.家庭电路中的用电器都是串联的
5.关于家庭电路与安全用电,下列说法正确的是( )
A.火线和零线之间的电压为36
V
B.各用电器之间是并联的
C.开关接在零线上
D.电冰箱不需要用三孔插座
6.如图所示的四个家庭电路连接正确的是( )
7.某同学家的电灯均正常工作,当他把“220
V 16
W”的台灯插入插座后,闭合台灯开关,室内电灯全部熄灭,发生这一现象的原因可能是( )
A.插座处短路
B.台灯灯头处短路
C.插座处断路
D.台灯灯头处断路
8.(2019广东深圳耀华实验学校月考)如图是某家庭电路,闭合开关,灯不亮。经检查保险丝未烧断,灯泡未烧坏,用测电笔接触c、g点氖管都发光,据此判断该电路的故障应该是( )
A.bf间断路
B.cg间断路
C.cg间短路
D.de间断路
9.小明学习了电学知识以后,想在家里安装一盏照明灯和一个三孔插座,他设计的电路如图所示,图中虚线框A和B内分别接入开关或灯泡,下列说法不正确的是( )
A.虚线框A和B内分别接上灯泡和开关
B.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
C.图中三孔插座的插孔b应与地线相连
D.用测电笔检测插座时,氖管发光,说明接触的是火线
10.(电冰箱、洗衣机、空调等家用电器都使用三孔插座,插座中有一个孔是用来接地的。若在你家中这个孔没有接地,将会发生的现象是( )
A.插座因耗电增加而烧毁
B.人接触家用电器外壳时有可能发生触电事故
C.家用电器不能正常工作
D.这个孔接地是为了更好地让家用电器散热
11.(2018吉林长春中考)如图所示的家庭电路中,连接错误的元件是( )
A.开关
B.两孔插座
C.电灯
D.三孔插座
12.图为试电笔的结构及使用方法。下列说法正确的是( )
A.试电笔可以判断物体是带正电还是带负电
B.若氖管发光,说明人体成了电流的通路
C.笔尖、电阻和氖管是导体,外壳、弹簧和笔卡是绝缘体
D.在两种使用试电笔的方法中,甲是正确的,乙是错误的
13.如图是家庭电路示意图。下列说法错误的是( )
A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪器,其示数的单位是千瓦
B.熔断器中的保险丝熔断后,不能用铜丝代替
C.若c处断开,电饭煲插头插入插座,电饭煲虽能工作但有安全隐患
D.图中导线a是火线,测电笔接触d点氖管会发光
二、填空题
14.家用电器通常是 联在电路中的,控制用电器的开关连接在 线和用电器之间。?
15.如图,电热器的三脚插头上有一脚略长一些,它应接的是插座中的 线;当把家中的空调也接入时发现电能表转盘转得更快,此时电路中电流做功更 (多/快)。?
16.家庭里的电灯突然熄灭,用测电笔分别测火线和零线,氖管都发光。据此,你推断电路的故障是 。?
17.用 可辨别火线和零线,使用时手一定接触笔尾的 ,笔尖接触 ,如果氖管发光表明接触的是 ,如果氖管不发光,表明接触的是 。?
18.家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,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,然后只闭合S、S1,若L正常发光,说明L1 ;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2 。(选填“正常”“短路”或“断路”)。?
三、实验探究题
19.请用笔画线代替导线,将图中的电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。
20.楼梯有一电灯受控于两个开关,其中“光控开关”在光线较暗时闭合,“声控开关”在有声响时闭合。请在图中用笔画线代替导线将元件连在电路中。要求:
(1)光线较暗且有声响时灯才亮;
(2)安装一个不受开关控制的三孔插座。
21.李明接完如图甲所示的电路,闭合开关后发现无论怎样改变滑动变阻器滑片的位置小灯泡L1都不亮。他想到了家里请来的电工师博在检查电路时所用的“查障器”(如图乙所示)可以检查家庭电路中电路出现的故障。
甲
乙
(1)李明把塑料尺、金属回形针、铅笔芯、橡皮擦分别接在“查障器”的a、b两端,当接入 或 时,小灯泡会发光。?
(2)李明把“查障器”的a、b端分别接入图1电路的不同位置,得到下表的实验结果。
连接位置
小灯泡L1两端
滑动变阻器两端
电流表两端
开关两端(断开)“查障器”小灯泡
L2的发光情况
不亮
亮
亮不亮
由上述结果可判断电路的故障是 。?
(3)小明想用“查障器”检查家中用电器的接地情况。他首先断开家庭电路的总开关把要检查的用电器插头插入三孔插座,再把a端接在用电器的金属外壳上,b端接在地线上,灯亮则表示金属外壳接地良好。依你判断,这种方案 (选填“可行”或“不可行”)。?
【答案】
1. D 家庭电路中各用电器是互不影响的,所以各用电器是并联的,故A错误;并联电路中,各个支路的电流之和等于总电流,所以使用的用电器越多,总电流会越大,故B错误;空气开关的作用是家庭电路中电流过大时会自动切断电路,而漏电保护器的作用是在发生漏电时会自动切断电路,故C错误;从安全的角度分析,电灯开关应安装在火线上,故D正确。
2. D
3. B 空气开关跳闸,可能是电路出现了短路,也可能是用电器的总功率过大,故A选项错误。电灯开关应串接在火线与电灯之间,断开开关时,能切断火线,操作更安全,故B选项正确。家庭电路中的用电器都是并联的,各用电器能够独立工作、互不影响,故C选项错误。电能表是测量电路消耗电能多少的仪表,故D选项错误。
4.
B
5. B 我国家庭电路的电压为220
V,火线和零线之间的电压为220
V,故A错;家庭电路中,各用电器工作时互不影响,为并联,故B正确;开关要接在火线和所控制的用电器之间,这样开关断开时,用电器上没有电,便于维修,故C错;电冰箱的金属外壳必须接地,否则漏电时外壳带电,会发生触电事故,所以需要用三线插座,故D错。故选B。
6. C 电路中没有保险丝,在电流过大时,电路中产生的电热过多,容易引发火灾,且灯泡没有开关控制,接入电路时一直工作,浪费能源,故A不符合题意;保险丝接在零线上,当保险丝熔断时,电路中虽然没有电流,但闭合开关后,灯泡和火线相连,接触灯泡容易发生触电事故,故B不符合题意;火线上接一根保险丝,电流过大时,保险丝熔断,切断火线,保证电路的安全,火线进入开关,再进入灯泡,在更换灯泡时,断开开关,切断了火线,接触灯泡更安全,故C符合题意;开关接在零线和灯泡之间,更换灯泡时,断开开关,火线还和灯泡相连,接触灯泡容易发生触电事故,故D不符合题意。故选C。
7. B 把台灯插入插座,闭合台灯开关后,室内电灯全部熄灭,表明干路上的保险丝熔断了,是由于电路中的电流过大造成的。若是插座处原来有短路,则在没有插入台灯之前,保险丝就会熔断,其他灯不会发光,故A不符合题意;若是台灯灯头处短路,则在台灯插头插入插座,并且闭合台灯开关时,电路出现短路,故B符合题意;若插座处断路,则台灯插入插座后,闭合开关,台灯不亮,室内其他电灯都发光,故C不符合题意;若台灯灯头处断路,闭合台灯开关,台灯不发光,室内电灯都发光,故D不符合题意。故选B。
8. D 测电笔接触c、g点氖管发光,说明g点与火线相连,g点通过灯泡、开关与火线相连;又因为闭合开关,灯不亮,说明灯与零线断开,故de间断路。故选D。
9. B 开关应接在灯与火线之间,这样开关断开后,电灯就与火线断开。虚线框A和B内分别接上灯泡和开关,故A正确;保险丝熔断后千万不能用铜丝代替,故B错;根据三孔插座的正确接法可知,a应与零线相连,c应与火线相连,b应与地线相连,故C正确;用测电笔检测插座时,氖管发光,说明接触的是火线,故D正确。故选B。
10. B 洗衣机、空调、电冰箱等家用电器都使用三孔插座,是由于这些用电器的外壳是金属,金属是导体,当用电器漏电时,会使外壳带电,若接上地线,即便漏电,电流也会通过地线流入大地,从而防止触电事故的发生。故选B。
11. B 开关控制电灯时,要接在火线和电灯之间,这样在断开开关时,能切断火线,便于维修或更换灯泡,所以开关、电灯的连接方法正确,故A、C不符合题意;两孔插座的左孔应接零线,右孔应接火线,所以图中两孔插座的接法错误,故B符合题意;三孔插座的上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,所以图中三孔插座的接法正确,故D不符合题意。故选B。
12.
B 试电笔可以判断物体带电还是不带电,并不能检测带负电还是正电,A选项错误;若试电笔接触火线,则电流通过人体流向大地,从而构成了回路,说明人体成了电流的通路,B选项正确;笔尖、电阻、氖管、弹簧和笔卡是导体,外壳是绝缘体,C选项错误;使用试电笔时,手必须接触金属笔卡,故甲是错误的,乙是正确的,D选项错误。
13. A 电能表是测量用电器消耗电能多少的仪器,其示数的单位是千瓦时,故A错误;当保险丝熔断后,由于铜丝的熔点很高,所以绝对不能用铜丝代替保险丝,否则当电流过大时其不能自动熔断,起不到保护电路的作用,故B正确;若c处断开,电饭煲插头插入插座,电饭煲虽能工作,但外壳不能接地,若外壳带电,人接触金属外壳,会有电流流过人体,发生触电事故,故C正确;由图知,开关S接在a导线上,所以a导线为火线,而d点在a导线上,所以测电笔接触
d
点氖管会发光,故D正确。故选A。
二、填空题
14. 并 火
解析 家用电器之间是并联的,这样可以独立工作,互不影响。为了安全,开关要接在火线和用电器之间,这样在断开开关之后,接触用电器就不会有触电危险了。
15. 地 快
解析 电热器的三脚插头上有一脚略长一些,它与用电器的金属外壳相连,三孔插座的中间孔与大地相连,三脚插头上略长的脚应接插座中的地线,这样在插入时先把用电器外壳与大地接通,拔出时后把用电器外壳与大地分离,更加安全;当把家中空调也接入时,发现电能表转盘转得更快,说明此时电路中电流做功更快一些。
16. 零线断路
解析 用测电笔分别测火线和零线,氖管都发光,说明不是发生短路,若发生短路,跳闸或保险丝烧断,家中火线和零线都没有电;用测电笔测试火线、零线时,氖管都发光,说明该电路进户火线不可能断路,由此可以判断是进户零线断路。
17. 测电笔 金属体 电线 火线 零线
解析 使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光,表明检测的是火线,否则为零线。
18. 短路 正常
解析 家用电器工作电压为220
V,将一个普通的白炽灯L与熔断的熔丝并联,闭合S、S1,校验灯正常发光,说明灯泡L1没有分到电压,校验灯两端的电压为220
V,则此时一定是灯泡L1发生了短路;闭合S、S2,校验灯发出暗红色的光
(发光不正常),说明校验灯两端电压小于220
V,则此时校验灯与灯泡L2串联接在火线与零线之间,故L2正常。
三、实验探究题
19.
如图所示:
20.
【解析】 (1)由题意知:“光控开关”在光线较暗时闭合,“声控开关”在有声响时闭合,光线较暗且有声响时灯才亮,则灯泡与两个开关串联。
(2)三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,如答图所示。
21. (1)金属回形针 铅笔芯 (2)小灯泡L1断路 (3)可行
解析 (1)常见的导体包括人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等,提供的材料中金属回形针和铅笔芯是导体,因此把它们分别接在“查障器”的a、b两端,小灯泡能发光。(2)“查障器”小灯泡L2发光,说明电路为通路。由表格信息可知:
当“查障器”的a、b端分别接在灯泡L1两端时,小灯泡L2不发光,说明电路为断路,即小灯泡L1断路;
当“查障器”的a、b端分别接在滑动变阻器两端时,小灯泡L2发光,说明电路为通路,即滑动变阻器没有故障;
当“查障器”的a、b端分别接在电流表两端时,小灯泡L2发光,说明电路为通路,即电流表没有故障;
当“查障器”的a、b端分别接在开关两端且断开时,小灯泡L2不发光,说明电路为断路,因开关是断开的,故不能判断开关有没有故障;由上述结果可判断电路的故障是小灯泡L1断路;(3)小明想用“查障器”检查家中用电器的接地情况,他首先断开家庭电路的总开关把要检查的用电器插头插入三孔插座,再把a端接在用电器的金属外壳上,b端接在地线上;若金属外壳接地良好,查障器会构成闭合回路,灯泡L2会发光,所以这种方案可行。第十九章
第1节
家庭电路
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
基础版(适用于考试得分率低于60%的学员)
教学目的
1.观察家庭电路的组成,了解各组成部分的作用及连接方法.
2.知道火线和零线及特点,能正确使用试电笔.
3知道三线插头和漏电保护器有的作用.
重、难点
重点:理解家庭电路的组成和电路的连接
难点:理解保险丝、漏电保护器的作用.
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
随着生活水平的不断提高,生活中用电的地方越来越多了。因此,我们有必要掌握以下最基本的安全用电常识:l、认识了解电源总开关,学会在紧急情况下关断总电源。2、不用手或导电物(如铁丝、钉子、别针等金属制品)去接触、探试电源插座内部。3、不用湿手触摸电器,不用湿布擦拭电器。4、电器使用完毕后应拔掉电源插头;插拔电源插头时不要用力拉拽电线,以防止电线的绝缘层受损造成触电;电线的绝缘皮剥落,要及时更换新线或者用绝缘胶布包好。5、发现有人触电要设法及时关断电源;或者用干燥的木棍等物将触电者与带电的电器分开,不要用手去直接救人;年龄小的同学遇到这种情况,应呼喊成年人相助,不要自己处理,以防触电。6、不随意拆卸、安装电源线路、插座、插头等。哪怕安装灯泡等简单的事情,也要先关断电源,并在家长的指导下进行。
【新知讲解】
※知识点一:家庭电路
探究一:家庭电路的基本组成
教师展示家庭电路的示教板,学生结合课件和示教板,小组间共同讨论交流,说出家庭电路的组成及作用,完成以下问题:
写出各元件的名称和作用:
①___进户线____,作用:
提供电能
。
②___电能表__
__,
作用:测量用电器消耗电能的多少。安装在干路上,总开关之前。
③___总开关_____,作用:控制整个电路。
④___保险盒_____,作用:当电路中电流过大时,
切断
电路,保护电路。。
⑤_
_插座_
_____,作用:给移动电器提供电源。
⑥
_空气开关____,作用:现在新建居民楼电路中的保险装置一般采用空气开关,关安装在电能表后,当电路中的电流过大时,自动断开,切断电路,俗称跳闸。
探究二:火线和零线
1.
火线和零线
进户的输电线路中,一条叫端线,俗称_火线__,它与地面的电压为
220V
;另一条在户外就已经和大地相连,叫做
零线,它与地面间的电压为0v
。为了区别火线和零线,我们要用_试电笔_测试。
2.试电笔
(1).作用:
辨别火线和零线。
(2).结构:由金属笔尖、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体依次相连而成。
(3).工作原理:正确使用时,若碰到的是火线,电流经笔尖金属体、电阻、氖管,经过人体、大地,流到零线,与电源构成闭合电路,则氖管发光。如果笔尖接触的是零线,氖管中不会有电流,也就不会发光。
①为什么手触笔尾金属体时氖管会发光,而人不会触电呢?
试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.
(4).试电笔使用方法:
手没有触到笔尾金属体,即使接触到火线,氖管也不会发光。
使用时手一定不能碰到笔尖金属体。
探究三:三线插头和漏电保护器
1.洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头有三条线,其中一条接火线(通常标有_L__字样),一条接零线(标有__N__
),第三条线标着“E”和用电器的__外壳__相连。
2.三孔插座的左孔接__零线____,右孔接__火线____,上孔接__地线__。
用电器工作时,外壳通过三孔插座的地线与_大地__相连,如外壳带电,电流就会沿着地线流入_大地_,不会对人造成伤害。
3.漏电保护器的作用:当有电流经_人体_流入大地时,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护的作用。
4.
空气开关和漏电保护器在电路中分别起什么作用?这样安装有什么好处?
空气开关是当电路中电流过大自动断开,保护电路,它可以在干路中,也可以在安装大功率用电器的支路中;漏电保护器可以接在插座中,如果接插座的用电器漏电,可以切断插座中的供电,对其他用电器不影响.
【精讲点拨】
1.
保护接地:用电器的外壳是金属的,为了防止用电器的外壳和电源火线之间的绝缘皮损坏,使外壳带电,金属外壳接地,电流就会流入大地,不致与对人体造成伤害。
2.细心观察可以发现,三脚插头中与用电器金属外壳连接的那个插脚比另外两个插脚要稍长。设计原因?
三角插头总是中间一脚较长,当把三角插头插入三孔插座时,由于中间的脚长而首先把用电器的金属外壳接地,插插头时可以先接地,拔插头时可以后离地。防止用电器的金属外壳带电而造成触电。
◎例题
【例1】如图中的家庭电路元件,连接顺序正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】家庭电路的连接顺序,从入户线到用电器依次为,入户线——电能表——电闸——保险丝——用电器。
家庭电路连接,首先要通过电能表,以保证家庭电路中任何位置对电能的消耗都能被记录下来。则CD不符合。电闸要在连接保险丝之前连接,以保证更换保险丝时,可以切断电源。故B符合,A不符合。
【例2】安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视。某中学开展了一系列丰富多彩的教育活动,在一次关于家庭用电的“对”、“错”抢答比赛中,提出以下说法,其中应答“错”的是( )
A.保险丝熔断后,不能使用铜丝代替
B.控制电灯的开关必须接在火线上
C.洗衣机插入三孔插座后,电灯和洗衣机是串联
D.洗衣机使用三孔插座的目的是使其金属外壳接地
【答案】C
【解析】A.熔丝熔断后千万不能用铜丝代替,因为铜的熔点很高,在电路中电流过大时,铜丝不能自动熔断,不能起到保险的作用,故A正确;
B.家庭电路中开关控制用电器时,开关要接在用电器和火线之间,在断开开关,切断火线,操作时不容易发生触电事故,故B正确;
C.洗衣机接入三孔插座后电灯与洗衣机是并联的,洗衣机和电灯都能正常工作,并且互不影响。故C错误;
D.洗衣机接入三孔插座能使洗衣机金属外壳接地,防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故,故D正确。
?练习
1、利用试电笔可以方便地判断出照明电路中的火线和零线。如图所示的是使用试电笔的几种方法,其中正确的是(
)
(1)
(2)
(3)
(4)
A.只有(1)(2)
B.只有(2)(3)
C.只有(3)(4)
D.只有(1)(4)
【答案】D
【解析】笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体,当笔尖接触检测导线时,氛管发光的是火线,氛管不发光的是零线。故(1)(4)正确。故选:D。
2、如图所示,关于家用插座说法中,正确的是( )
A.开关串联在干路中,指示灯与各组插孔并联在电路中
B.开关、指示灯和各组插孔并联在电路中
C.开关、指示灯和各组插孔串联在电路中
D.各组插孔串联在一起与指示灯并联在电路中
【答案】D
【解析】由生活经验可知,开关闭合时,指示灯才会发光,插孔才能正常通电,所以开关应串联在干路中;
若指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明指示灯和各组插孔之间是并联的,故A正确,B、C、D错误。
故选:A。
§知识小结
【课堂检测】
1.(2019
南充市)下列做法中不符合安全用电原则的是(
)
A.
高大建筑物的顶端都要安装避雷针
B.
把用电器的三脚插头改为两脚插头,接在两孔插座上使用
C.
及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线
D.
不接触低压带电体,不靠近高压带电体
2.(2019
山西省)“创新”小组的同学们在一次综合实践活动中,进行安全用电知识的抢答比赛,以下选项应抢答“对”的是( )
A.用湿毛巾擦拭正在发光的台灯
B.开关连接在零线和用电器之间
C.保险丝烧断后最好用铜丝替代
D.家用电器金属外壳一定要接地
3.(2019
山东泰安市).关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中,开关一定要接在灯泡和零线之间
B.使用测电笔时,手指不要按住笔尾的金属体
C.电冰箱必须使用三孔插座
D.家庭电路中漏电保护器跳闸,一定是电路中出现了短路
4.(2019
辽宁抚顺市)关于家庭电路及安全用电的说法正确的是( )
A.插座的塑料外壳是导体,不能直接触碰
B.电路中电流过大的原因只有用电器总功率过大
C.为防止烧坏保险丝,将保险丝用铁丝替换
D.用试电笔检查电路时,手要接触笔尾金属体
5.(2019
四川攀枝花市)如图是家庭电路正常工作的一部分。下列说法中正确的是( )
A.导线B与大地之间的电压为220V
B.保险丝能在有人触电时自动切断电路
C.电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
D.闭合开关后测电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都发光
6.(2019
常德市)如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的A、B、C、D四处,发现A、C、D这三处都能使试电笔的氖管发光,而B处不发光。那么可以判定故障是(
)
A.火线和零线短路
B.电线AC段某处断路
C.电线BD段某处断路
D.电灯L短路
7.(2019
山东菏泽市)如图所示,关于家用插座说法中,正确的是( )
A.开关串联在干路中,指示灯与各组插孔并联在电路中
B.开关、指示灯和各组插孔并联在电路中
C.开关、指示灯和各组插孔串联在电路中
D.各组插孔串联在一起与指示灯并联在电路中
8.(2019
桂林市)我国的家庭电路有两根进户线,都是从低压输电线上引下来的。其中一根叫零线,一根叫______,两根进户线之间有______V的电压。
9.(2018
常州市)测电笔可以测试导线是火线还是零线。如图所示,持笔方式正确的是_______;将笔尖与导线接触,若氖管发光,此导线为_______。
10.(2019
贵州毕节市)如图是空调的三脚插头与三孔插座,请运用物理知识回答下列问题:
(1)三脚插头中较长的脚E与空调的什么部位相连?
(2)针对日常生活中浪费电能的现象及用电习惯,说出两种节约电能的方法。
【答案】
1.B
【解析】A.高大建筑物为避免发生雷击,顶端要安装避雷针,故A符合安全用电原则;
B.把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用(即用电器的金属外壳没有接地),这样当金属外壳漏电时,电流不能导向大地,会发生触电事故,故B不符合安全用电原则;
C.电线的绝缘皮破损老化、破损时应及时更换,否则容易发生触电事故或短路(即火线和零线直接连通),故C符合安全用电原则;
D.安全用电的基本原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故D符合安全用电原则。
2.D
【解析】A.用湿布擦拭正在发光的台灯,湿布导电容易使人触电,故A错误;
B.控制电路的开关应该接在火线和用电器之间,防止开关断开时,用电器仍然和火线连接造成触电事故,故B错误;
C.保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源;铜丝的熔点高,在电流过大时不能自动切断电源,不能起到保险的作用,故禁止用铜丝等导线代替,故C错误;
D.金属外壳的用电器,外壳一定要接地,防止外壳漏电,发生触电事故,故D正确。
3.C
【解析】A.家庭电路中,为安全起见,灯泡的开关一定接在灯泡和火线之间,故A错误;
B.使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的。故B错误;
C.电冰箱必须使用三孔插座来使外壳接地,故C正确;
D.家庭电路漏电保护器跳闸,可能是发生的短路,也可能是有漏电的位置,还可能是总功率过大,故D错误。
4.D
【解析】A.插座的塑料外壳是绝缘体,正常情况下直接触碰是安全的。故A错误;
B.家庭电路中电流过大的原因有二:用电器总功率过大,发生了短路。故B错误;
C.当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铁丝或铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了。故C错误;
D.使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光,表明检测的是火线,故D正确。故选:D。
5.C
【解析】A.由图知,保险丝安装在火线上,A是火线,B是零线,零线B与大地之间的电压为0V,故A错误;
B.保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用,但有人触电时电路的电流不是很大,保险丝不会自动切断电路,故B错误;
C.三孔插座已接地,当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地,这样能,防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故,故C正确;
D.插座的左孔接零线,右孔接火线,所以测电笔插入插座的左氖管不发光,插入插座的右插孔氖管发光,故D错误。故选:C。
6.C
【解析】A选项,在用试电笔测火线A时氖管能发光说明火线正常,故A选项错误。
B选项,如果AC段某处有断路,则用试电笔测D点时氖管不会发光,故B选项错误。
C选项,由以上分析可知,A至D处都没有问题,所以问题一定是在电线BD段;当用试电笔测B时不发光,说明B处没有与D处相连通,所以有BD段某处断路,故C选项正确。
D选项,如果灯泡被短路,则电路中电流过大会把保险丝烧断,而题目中保险丝没有问题,故D选项错误。
7.D
【解析】由生活经验可知,开关闭合时,指示灯才会发光,插孔才能正常通电,所以开关应串联在干路中;
若指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明指示灯和各组插孔之间是并联,A正确,B、C、D错误。
故选:A。
8.火线、220
【解析】进户线分为零线和火线,火线相对于零线之间有220V,相对于大地之间也有220V。
9.
(1).
甲
(2).
火线
【解析】测电笔可以测试导线是火线还是零线。持笔正确的方式是手应接触笔尾金属体,故甲是正确的;将笔尖与导线接触,若氖管发光,此导线为火线;
10.(1)三脚插头中较长的脚E与空调的外壳相连。
(2)节约电能的方法:人走灯灭;夏天把空调温度设置的高一些。
【解析】(1)三脚插头中较长的脚E与空调的外壳相连,当插头插入插座时E首先和插座的地线相连,若空调漏电人接触空调避免触电事故发生。
(2)节约电能的方法:人走灯灭;夏天把空调温度设置的高一些等。
【课堂总结】
【家庭作业】
1.
图1中的家庭电路元件,连接顺序正确的是
( )
2.在如图2所示家庭电路中,插座、螺口节能灯和开关的连接正确的是( )
3.一种试电笔的构造如图3所示,下列关于它的作用和使用描述正确是( )
A.试电笔可用来测试物体是带正电还是带负电
B.试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试电笔氖管中的氖气不会导电
4.如图4所示是家庭电路中的三孔插座和三线插头示意图。下列说法中正确的是
( )
A.三线插头的三个脚一样长
B.插孔E是用来接零线的
C.插孔L是用来接零线的
D.标有“E”的插脚能保证插头插入插座时用电器外壳先接地
5.[如图5所示,关于家用插座的说法中,正确的是
( )
A.开关串联在干路中,指示灯与各组插孔并联在电路中
B.开关、指示灯和各组插孔并联在电路中
C.开关、指示灯和各组插孔串联在电路中
D.各组插孔串联在一起与指示灯并联在电路中
6.如图6所示的家庭电路中,正常发光的两盏灯突然全部熄灭,经检查保险丝完好,用试电笔分别插入插座的两孔,氖管均发光,造成这一现象的原因可能是
( )
A.插座发生短路了
B.进户的火线断了
C.进户的零线断了
D.某盏电灯的灯丝断了
7.如图7所示是一条刚装好的家庭电路,在未安装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保险盒的两个接线柱上。当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3时,L0不发光。则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220
V)
( )
A.灯泡L1所在支路正常
B.灯泡L2所在支路正常
C.灯泡L3所在支路正常
D.装好保险丝,闭合所有开关后,灯泡都能正常发光
8.如图8所示为简易的家庭电路示意图,其中接入①的用电器和②为 联,②和③为 联。?
9.如图9所示,试电笔正确的使用方法是 (选填“甲”或“乙”)。已知试电笔的电阻约为1.1×106
Ω,氖管和人体的电阻比它小得多,可以忽略,请你计算“220
V 40
W”的灯泡正常工作时的电流约为正确使用试电笔时通过人体电流的 倍。(结果保留到整数)?
10.如图10所示,电路中打“×”处表示断路之处,若开关闭合后,用试电笔测试电路中A、B、C三点,则不能使试电笔氖管发光的是 点。
11.小明学习了电学知识以后,想在家里安装一盏照明灯和一个三孔插座,他设计的电路如图11所示,图中虚线框A和B内分别接入开关或灯泡,则虚线框A内应接 ,图中?
三孔插座的插孔 (选填“a”“b”或“c”)应与地线相连。?
12.如图12所示,闭合开关,电灯不亮,用试电笔接触D点时氖管发光,接触E点时不发光,说明D、E间 。若用试电笔接触A至F各点氖管都发光,说明
。
三、作图题
13.如图13所示,用试电笔测试某家庭电路中三条输电线时,只有接触中间那条电线时试电笔的氖管才发光,请将图中各元件正确接入家庭电路中,其中拉线开关只控制电灯,三孔插座带保险盒。
14.如图14所示,请把电饭锅的三条线,按照安全用电的原则,对应连到插头上。
15.教学楼每层的走廊中间都装有一盏灯,而楼梯两头都有一个开关便于控制。请在图15中按设计要求把灯和开关接入电路。
【答案】
1.B 2.B 3.B 4.D
5.A 6.C
7.A 8.并 串
9.乙 900 10.B 11.灯泡 b12.断路 进户零线断路
13.如图所示
14.如图所示
15.如图所示第十九章
第1节
家庭电路
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
提升版(适用于考试得分率在60%——80%以内的学员)
教学目的
1.观察家庭电路的组成,了解各组成部分的作用及连接方法.
2.知道火线和零线及特点,能正确使用试电笔.
3知道三线插头和漏电保护器有的作用.
重、难点
重点:理解家庭电路的组成和电路的连接
难点:理解保险丝、漏电保护器的作用.
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
小莉想在卧室安装一盏电灯,但面对复杂的电路烦了愁,怎么办?聪明的你能否帮她把图中的电灯和开关接入电路?
【新知讲解】
※知识点一:家庭电路
一、家庭电路的组成
家庭电路中的电能是由发电厂输送过来的,只有两根线进入家中,这两根线是火线和零线.这两根线间的电压是220
V.
教师:展示家庭电路模拟板.
提问:1.同学们观察电路板上的各元件,结合教材,家庭电路由哪几部分组成?
提问:2.家庭电路的组成为什么是这样顺序安装的吗?
学生:观察线路板,家庭电路是由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成的.
关于提问2,可以让学生小组讨论,任意发言表述,最后教师总结:电能表是用来显示整个家庭所用电能的,所以,输电线进户后首先应接到电能表上,接下来是全户用电的总开关。当家庭电路需要修理时,必须断开总开关,这时室内全部与外面的输电线分离,可以保证施工人员的安全。总开关的后面是保险装置,它对所有的用电器起保护作用。
1.家庭电路的组成:
进户线、电能表、总开关、保险装置、插座、用电器和导线组成.。
师:你能说出家庭电路各部分的作用吗?
2.各部分的作用
(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,前面是整数,一个月月初和月末所对应的电能表的读数之差就是这个月所消耗的电能,图中电能表的读数是123.4
kW·h(123.4度).
(2)总开关
①作用:接通和切断电路,便于更换电器或维修设备
②总开关是怎样连接在电路中的?串联在干路中
(3)保险装置
保险丝:
①作用: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。
②材料特点:保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的。
③注意事项:选用合适规格的保险丝,不能用铜丝或铁丝代替.
现在新建居民楼电路中的保险装置一般采用空气开关,空气开关安装在电能表后,当电路中的电流过大时,空气开关自动断开,切断电路,俗称跳闸。
空气开关:
空气开关
师:从家庭电路图可以看出,进户线有两根,你知道如何辨别它们吗?
二、火线和零线
1.进户线:为用户提供电能来源
进户线通常有两根,一根是中性线N(零线);一根是相线L(火线)。
如何来判断哪条是火线,哪条是零线呢?我们需要利用试电笔来判断.
2.试电笔
(1).作用:辨别火线和零线。
(2).结构:由金属笔尖、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体依次相连而成。。
(3)工作原理:正确使用时,若碰到的是火线,电流经笔尖金属体、电阻、氖管,经过人体、大地,流到零线,与电源构成闭合电路,则氖管发光。如果笔尖接触的是零线,氖管中不会有电流,也就不会发光。
①为什么人手必须接触金属体笔尾?
这样才会有电流通过测电笔,氖管才会发光。
②为什么手触笔尾金属体时氖管会发光,而人不会触电呢?
试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.
③试电笔接触零线时,氖管为什么不会发光?
因为无电压。电压是产生电流的原因。
④在用测电笔判别火线、零线时,为什么不能让手碰到笔尖的金属体?
笔尖处的电压为220V,已超过了人体的安全电压。
(4).试电笔使用方法:
手没有触到笔尾金属体,即使接触到火线,氖管也不会发光。
使用时手一定不能碰到笔尖金属体。
[知识拓展]
家庭电路顺口溜
火线零线要分清,示意图上总平行;
电能表来测电能,保险丝在干路中;
各种插座要并联,用电器间也包含;
灯泡开关是串联,开关接的是火线;
尾部金属接火线,这样来做最安全;
三、三线插头和漏电保护器
师:固定插座在家里用处很多,一般固定在墙上;可移动插座用起来比固定插座灵活一些。插座有两孔和三孔的。什么时候用三孔的插座呢?(洗衣机、电冰箱、电饭锅用三孔插座)
师:三孔插座对应的应用三线插头。前面我们刚知道火线和零线,第三条线是什么线?(地线)
师:地线是把用电器的金属外壳与大地相连。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,电流就会流入大地,不致对人造成伤害。
1.三线插头
为什么三孔插座中间的那个脚长?
插插头时可以先接地,拔插头时可以后离地。
2.三孔插座:
三孔插座的接法应该是左边的插孔接零线,右边的插孔接火线,中间的插孔接地线,即“左零右火中间地”.
保护接地:用电器的外壳是金属的,如果金属外壳与火线的绝缘皮损坏,使金属外壳带电,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.三孔插座上面的孔是与大地相连的,用电器的金属外壳就是接到这个孔中的,
若外壳接地,电流就会通过地线流向大地,而不经过人体.
电流就会经接地线进入大地,就不再有电流流经人体.
3.漏电保护器
师;随着科技的进步,生活用电会越来越安全.比如在新建的楼房里,连接各户的总开关上大多装有漏电保护器.正常情况下,用电器通过火线、零线和供电系统中的电源构成闭合电路,不应该有电流直接流入大地.但是,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,这时总开关上的“漏电保护器”就要起作用了,它会迅速切断电流,对人身起到保护作用.
(1)漏电保护器的作用:防止人员发生触电事故时进行保护的,比如有人触电,则漏电保护器跳闸,自动关闭电源输出,避免触电事故扩大造成人员伤亡。
如果站在地面上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时,总开关上的“漏电保护器”会迅速切断电流,对人体起到保护作用.
(2)空气开关和漏电保护器在电路中分别起什么作用?这样安装有什么好处?
空气开关是当电路中电流过大自动断开,保护电路,它可以在干路中,也可以在安装大功率用电器的支路中;漏电保护器可以接在插座中,如果接插座的用电器漏电,可以切断插座中的供电,对其他用电器不影响.
◎例题
【例1】有关安全用电,下列做法错误的是( )
A.使用验电笔时手要接触验电笔后端金属部分
B.为了使用方便,可以剪掉三脚插头中保护接地线的插脚
C.接入漏电保护器,可以在导线漏电、电器短路等故障时断开电路起保护作用
D.高压线发生断线落地时,人不能靠近落地处
【答案】B
【解析】A.使用测电笔时,手要与笔尾金属体接触,这样才能正确辨别零线和火线,故A做法正确;
B.若去掉三脚插头中接地线的插脚,当用电器外壳漏电时,容易发生触电事故,故B做法错误;
C.由漏电保护器在电路中的作用可知,漏电保护器可以对人身触电、导线漏电以及用电
器短路等故障起保护作用,故C做法正确;
D.高压线发生断线落地时,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高的电压,同样会发生触电事故,所以人不能靠近落地处,故D做法正确。
?练习
1、关于安全用电,下列说法正确的是(
)
A.
电水壶的金属外壳不需要接地
B.
在户外遇到雷雨天气时躲在树下更安全
C.
维修家用电器前要切断电源
D.
使用试电笔时手不能接触笔尾金属体
【答案】C
【解析】A.金属外壳的电器都必须接地,这样才不易发生触电事故,故A错误;
B.
雷雨天气不能躲在高大建筑物等物体下避雨,这样更容易触电,故B错误
C.为保证人体安全,以免发生触电事故,所以维修家用电器前要切断电源,故C正确;
D.
使用试电笔时手指必须要接触金属笔尾,笔尖接触电线,可辨别火线与零线,故D错误。
2、如图是家庭电路正常工作的一部分。下列说法中正确的是( )
A.导线B与大地之间的电压为220V
B.保险丝能在有人触电时自动切断电路
C.电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
D.闭合开关后测电笔先后插入插座的左右插孔,氖管都发光
【答案】C
【解析】A.由图知,保险丝安装在火线上,A是火线,B是零线,零线B与大地之间电压为0V,故A错误;
B.保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用,但有人触电时电路的电流不是很大,保险丝不会自动切断电路,故B错误;
C.三孔插座已接地,当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地,这样能,防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故,故C正确;
D.插座的左孔接零线,右孔接火线,所以测电笔插入插座的左氖管不发光,插入插座的右插孔氖管发光,故D错误。故选:C。
§知识小结
【课堂检测】
1.(2019
四川内江市)有关安全用电,下列做法错误的是( )
A.使用验电笔时手要接触验电笔后端金属部分
B.为了使用方便,可以剪掉三脚插头中保护接地线的插脚
C.接入漏电保护器,可以在导线漏电、电器短路等故障时断开电路起保护作用
D.高压线发生断线落地时,人不能靠近落地处
2.(2019山东潍坊市).在如图所示家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.零线上保险丝烧断
B.火线上保险丝烧断
C.灯丝烧断
D.插座短路
3.(2019
绵阳市)正确使用插线板是安全用电的要求。使用右图所示的插线板时发现:只有开关闭合时,指示灯才能发光,插孔才能提供工作电压;即使指示灯损坏,开关闭合插孔也能提供工作电压。根据上述现象,插线板内线路及电源连接方式是(
)
A.
B.
C.
D.
4.(2019
陕西省)如图是小轩家的部分电路。下列说法正确的是(
)
A、若熔断器熔丝断了,可以用铜丝代替
B、若导线cd间断路,仍然可以安全使用三线插座
C、若闭合开关S,灯泡L不发光。用测电笔检测e点,氖管不发光,则说明灯丝一定断了
D、若ab间断路,灯泡L仍能正常工作
5.(2019
淄博市)有一种插线板,当开关断开时,指示灯不亮,插孔无法正常工作;当开关闭合时,如果指示灯损坏,插孔也能正常工作。下图既能满足控制要求,又符合安全用电原则的是(
)
A.
B.
C.
D.
6.(2019
山东德州市)图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.保险丝烧断后可用铜丝代替
D.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
7.(2019
黑龙江齐齐哈尔市)(多选)我们怎样才能安全地享受电带来的便利呢?下列关于家庭电路和安全用电常识说法正确的是( )
A.输电线进户后,应依次连接电能表、保险装置、总开关、插座等
B.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
C.三孔插座中零线与地线接反,当接在该插座上的用电器闭合开关时,漏电保护器会切断电路
D.同一插线板上,不要同时使用大功率用电器
8.(2019
广东省)如图所示为家庭部分电路示意图,正常发光的电灯突然熄灭。检查保险丝发现完好,再用试电笔先后检测插座的两孔,氖管均发光。由此判断电路故障的原因可能是(
)
A.插座短路
B.进户的火线断路
C.进户的零线断路
D.电灯的灯丝断路
9.(2019
四川自贡市)用试电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是
。如图所示的电路,闭合开关后,发现电灯不亮,用试电笔测试图中的a、b、c、d四点,只有a点不发光,可能发生的故障是
。
10.简答题(2019
黑龙江齐齐哈尔市)阅读短文,回答问题:
××系列电饼铛产品说明书
一、产品特点
1、上下铛可同时加热,下铛也可单独加热,加工食品时可根据用户需要双面或单面烙制
2、产品有低钢沿,高钢沿。低锅沿适合烙制大饼:高锅沿适合烙制水煎包。
3、上下铛结构严密,在烙制食品过程中基本不失水分,烙熟的食品松软适度,外黄里嫩,美味可口
二、安装须知
1、额定电压220V,工作电压可在额定电压基础上±10%浮动
2、使用前须将锅体外壳通过导线接地,勿将接地线接在自来水管道上
3、应配备保险装置和漏电保护器,选用相匹配的导线按要求电压接迺电源
三、注意事项
1、搬运应轻抬轻放,以免损坏内部电器元件。
2、不使用时,除关掉机上开关外,还需断开总电源,以免意外发生。
3、经常保持铛体和机箱清洁干净,以免降低电器绝缘性能,严禁用水冲刷
四、常见故障和维修方法
故障
现象可能原因排除方法故障现象可能原因排除方法接通电源,保险丝立即烧断保险丝太细换适当的保险丝不热电源线断路更换新线电源引线短路检查引线更换新线加热器损坏更换加热器线路绝缘碳损检查原因排除故障调温器触点接触不良更换或修理调温器微量
漏电受潮接好地线,通电加
热五分钟以上保险丝烧毁更换保险丝
(1)在用电高峰时,实际电压为210V,该电饼铛能否使用
。
(2)使用前,须将金属箱体接地是为了防止
时发生触电事故。
(3)上下铛结构严密,烙制的食品松软适度,是因为烙制过程中减少了水分的
(填物态变化的名称),防止水分大量散失到空气中。
(4)电饼铛受潮有微量漏电,可通电加热五分钟以上进行排除,其道理是利用
。
(5)电饼铛通电后不热的原因可能是
(填字母)
A.电路中保险丝太粗,保险丝熔断
B.电路线断路
C.发热体电阻小,产生热量少
【答案】
1.B
【解析】A.使用测电笔时,手要与笔尾金属体接触,这样才能正确辨别零线和火线,故A做法正确;
B.若去掉三脚插头中接地线的插脚,当用电器外壳漏电时,容易发生触电事故,故B做法错误;
C.由漏电保护器在电路中的作用可知,漏电保护器可以对人身触电、导线漏电以及用电
器短路等故障起保护作用,故C做法正确;
D.高压线发生断线落地时,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高的电压,同样会发生触电事故,所以人不能靠近落地处,故D做法正确。
2.A
【解析】在家庭电路中只有一处故障时,用试电笔检测,氖管发光的接触的是火线,氖管不发光的接触的是零线。
将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮,说明电路中存在断路故障;若灯丝烧断,则电视机应该工作,故不可能是灯丝烧断;
保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,插孔的左孔能使氖管发光,说明蓝色线是通的(即插孔的左孔通过灯泡、开关与火线相连,如下图);插孔的右孔能使氖管发光,说明红色线是通的(即火线是完好的),综合分析可知是A点左侧的零线断路(可能是零线上保险丝烧断)。
3.D
【解析】由题意可知,开关同时控制指示灯和插座、且指示灯与插座互不影响,则开关须串联在干路上、指示灯与插座须并联。故D正确。A.
开关只控制指示灯,故A错误;B.
指示灯与插座串联,故B错误;C.
开关只控制插座,故C错误。
4.D
【解析】A中若熔断器熔丝断了,说明电路出现故障,应在排除故障后换用同规格的熔丝,绝不能用铜丝代替,故A错;B中若cd间断路,则插座接地线断,用电器的金属外壳不能接地,所以不能再安全使用三线插座,故B错;C中e点与零线直接相连,灯泡正常发光情况下,用测电笔检测e点,氖管也不发光,所以不能说明灯丝断了。D中若ab间断路,但灯泡的两端依然可以连接到火线和零线形成回路,所以灯泡可以正常发光,故D对。
5.A
【解析】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;
如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全,故只有A正确。
6.D
【解析】A.电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故A错误;
B.断开开关S时,A点在火线上,所以接触B点时氖管会发光,故B正确;
C.当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了,故C错误;
D.若闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯断路,故D错误。故选:B。
7.B
C
D
【解析】A.输电线进户后首先接到电能表上,后面依次是总开关、保险装置;故A不符合安全用电的原则;
B.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换,故B符合安全用电的原则;
C.零线接地,流出电流I为零,漏电保护器立即断开,故C符合安全用电的原则;
D、许多大功率用电器的电源插头插在同一插线板上同时使用,会使得家庭电路电流过大,容易诱发火灾,故D符合安全用电的原则。
8.C
【解析】本题属于家庭电路题。根据题意所给故障现象,且发现保险丝完好,可推断故障原因不可能是短路,故排除选项A;根据试电笔检测插座时,氖管可以发光,可推断出火线不可能断路,故排除B选项;如果是电灯的灯丝断路,则只会导致电灯熄灭,而插座应该是正常的,即试电笔检测插座两个孔时,应出现的现象是:一个孔氖管发光,另一个孔氖管不发光。这与题意不符,故排除D选项;故应选C。
9.火线;ab之间断路。
【解析】试电笔可以区分火线和零线,可以使氖管发光的是火线;
用试电笔测试b、c、d三点,氖管都发光,这说明从火线到b点之间的电路都是完好的,没有断路;而试电笔测试a点时,氖管不发光,这说明b点到零线之间的导线出现断路,由此可以判断出是a、b之间某处断路。
10.(1)能;(2)漏电;(3)汽化;(4)电流热效应;(5)B。
【解析】(1)由题知,电饼铛的额定电压220V,工作电压可在额定电压基础上±10%浮动,
即U=220V+220V×10%=242V,U'=220V﹣220V×10%=198V,
则电饼铛的工作电压范围:198V≤U≤242V;实际电压为210V,所以该电饼铛能使用。
(2)金属箱体应接地,金属外壳用电器漏电时,人接触金属箱体,地线把人体短路,电流不会经过人体,能避免触电事故发生。
(3)食品烙制时水变成水蒸气,物质从液态变成气态,是汽化现象;上下铛结构严密,可以减少水分的汽化。
(4)导体中有电流通过时,都要产生热量,这是电流的热效应。电饼铛受潮有微量漏电,电饼铛通电时,可通电加热五分钟以上进行排除,这是电流的热效应。
(5)A.电路中保险丝太粗,则保险丝的电阻较小,电流通过保险丝时产生的热量太少,保险丝不容易熔断,不会造成电饼铛通电后不热,故A不符合题意。
B.电路线断路电路中没有电流,电饼铛不产生热,故B符合题意。
C.电源电压一定时,若发热体电阻小,根据P=可知,发热体的功率大,则相等时间内产生热量多,故C不符合题意。
【课堂总结】
【家庭作业】
1、家庭电路中,空气开关发生跳闸的原因是( )
A.电流过大
B.电流过小
C.电压过高
D.电压过低
2、下列家庭电路中,连接符合安全用电要求的是( )
A.
B.
C.
D.
3、如图为家庭部分电路示意图,正常发光的电灯突然熄灭,检查保险丝发现完好,再用试电笔先后检测插座的两孔,氖管均发光。由此判断电路故障的原因可能是( )
A.插座短路
B.进户的火线断路
C.进户的零线断路
D.电灯的灯丝断路
4、在如图所示家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.零线上保险丝烧断
B.火线上保险丝烧断
C.灯丝烧断
D.插座短路
5、图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.保险丝烧断后可用铜丝代替
D.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
6、如图中的家庭电路元件,连接顺序正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7、我国家庭电路电压是
V,蒸汽熨斗接入电路熨烫衣物时,水蒸气液化会
热量,衣物内能增加主要是通过
的方式来实现的。
8、将图中的两盏节能灯接入家庭电路中。要求:开关同时控制两盏灯,且开关闭合时两灯都能正常发光。
9、如图是部分照明电路。用笔画线代替导线,将开关和电灯接入照明电路。
10、将图中带开关的三孔插座正确接入家庭电路。
11、图甲是彬彬家新购买的插座转换器,其内部简化电路如图乙所示。当闭合开关S和S1时,插座和USB接口能正常使用,小台灯发光;当开关S断开时,各元件都不工作;当闭合开关S、断开S1时,小台灯不发光,但USB接口和插座仍能正常使用且互不影响。请在图乙中将未完成的电路补充完整。
12、图甲是家庭电路中常用的一个由两孔插座、三孔插座和开关组合而成的元件。图乙方框内是其内部示意图,“〇”代表接线柱。请将图乙电路连接完整。要求:符合安全用电原则,开关只控制灯泡,方框内导线只允许
连在接线柱上。
13、请在图中用笔画线代替导线,将电灯、开关连入照明电路中
【答案】
1、A。
【解析】AB、电流过大会造成空气开关跳闸,故A说法正确,B说法错误。
CD、一般情况下家庭电路的电压是220V;在电阻一定时,电压过低,电流过小不会造成空气开关跳闸,电压过高,也不会太高也不会高于240V,也不会造成电路中电流过大,故CD说法错误。
2、B。
【解析】AC、家庭电路中灯和插座之间应该是并联的,而这两幅图中灯和插座串联,故AC错误;
BD、为了用电安全,开关应接在火线与电灯之间,插座接线时应遵循“左零右火”的原则,故B正确、D错误。
3、C。
【解析】保险丝完好说明电路不是短路或总功率过大;
用试电笔先后检测插座的两孔,氖管均发光,说明插座的两孔直接或间接地与火线相连;
试电笔检测插座的右孔时,氖管发光说明和火线接通(如下图蓝线部分);试电笔检测插座的左孔时,氖管发光说明和火线接通(如下图红线部分);
正常发光的电灯突然熄灭,说明是断路,综合分析可知,断路在A点左侧的零线部分,即进户的零线断路,C正确。
4、A。
【解析】将插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮,说明电路中存在断路故障;若灯丝烧断,则电视机应该工作,故不可能是灯丝烧断;
保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,插孔的左孔能使氖管发光,说明蓝色线是通的(即插孔的左孔通过灯泡、开关与火线相连,如下图);插孔的右孔能使氖管发光,说明红色线是通的(即火线是完好的),综合分析可知是A点左侧的零线断路(可能是零线上保险丝烧断)。
5、B。
【解析】A、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地,防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故,故A错误;
B、断开开关S时,A点在火线上,用试电笔接触A点氖管发光,由于开关断开,B点与火线断路,接触B点时氖管不会发光,故B正确;
C、当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了,故C错误;
D、若闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯断路,故D错误。
6、B。
【解析】电能表的测量整个家庭消耗电能的多少,一定安装在最前面。
开关控制整个电路,为了检修电路比较方便,要安装的电能表的后面。
电路中电流过大会熔断保险丝,为了更换保险丝比较方便,保险装置安装在总开关的后面。故只有B正确。
7、220;放出;热传递。
【解析】(1)我国家庭电路电压为220V;
(2)熨烫衣物时,水蒸气液化成小水滴,放出热量;此时衣物从熨斗吸收热量,是通过热传递的方式增加衣物的内能。
8、【解析】两个灯泡是并联的,开关控制灯泡时,开关和灯泡是串联的,开关接在灯泡和火线之间,如图所示:
9、【解析】火线首先过开关才能进灯泡顶端的金属点,零线直接进灯泡的螺丝口,这样在开关断开时,能切断火线,保证此时灯泡不带电。
10、【解析】根据安全用电原则,开关应接在火线上,三孔插座的右孔通过开关与火线相连,上孔接地线,左孔接零线,如图所示:
11、【解析】由题意可知,开关S控制整个电路,所以开关S在干路上;插座、USB接口与小台灯互不影响,所以插座、USB接口与小台灯并联;开关S1控制小台灯,开关S1与小台灯串联,如下图:
12、【解析】①三孔插座的连接:上孔接地线,当金属外壳的用电器插入插座时,使金属外壳接地,防止金属外壳漏电发生触电事故。左孔接零线,右孔接火线。
②灯泡的连接方法:火线首先接入开关,再入灯泡顶端的金属点,零线直接接入螺旋套。开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏时,断开开关,切断了火线,安全的更换灯泡。如图所示:
13、【解析】火线首先进入开关,然后接到灯泡顶端的金属点;零线直接接在灯泡的螺旋套上;这样在开关断开时,电灯灯座上没有电,接触或更换灯泡不会触电。如图所示: