浙教版科学八年级下第4章第六节家庭用电（第1课时）

第6节 家庭用电（1课时）
教学目标 ：了解家庭电路的组成。知道测电笔的结构和使用方法。、知道保险丝的作用，会选用保险丝。知道断路器的作用和工作原理。知道三孔插座、三脚插头的连接和作用。
重点：家庭电路的组成、保险丝的作用和选用原则难点：测电笔的结构、断路器的作用和工作原理
情感、态度、价值观：保险丝的保险的含义
教具准备
测电笔 断路器 保险丝 熔断器
教学过程：
△电能的优点：①电能能很方便地转化为其他形式的能。其他形式的能可以方便地转化为电能。如电动机是电能转变为机械能；发电机是机械能转变为电能。②电能便于远距离输送③使用电能的各种用电器，在管理和操纵方面比较简单。
一、家庭电路（照明电路）：
1、家庭电路的组成元件及作用：进户线和连接导线（电源－－火线、零线）、电能表、（闸刀开关）、断路器、插座等。
①进户线：提供电能。
电源：家庭电路中有两根线（进户线），分别叫火线和零线，两线之间正常电压：220伏。辨别的方法用测电笔。（注：接地线不是电源线）。火线和零线之间有229伏的电压。火线和地面之间有229伏的电压。零线和地面之间的电压是0.
△测电笔：构造：笔尖金属体、弹簧、氖管、大电阻（高值电阻，约1000千欧）、笔尾金属体。
作用：辨别火线和零线。能使氖管发光的是火线，不能使氖管发光的是零线。
原理：笔尖接触火线时，220伏的电压加在测电笔和人体构成的串联电路上，通过人体和氖管的电流小于220/1000千欧＝0.22毫安，这个电流可以使氖管发光，但对人体是没有危害的。
*测电笔中大电阻的作用：正确使用测电笔时，使通过人体的电流足够小，防止触电事故发生。
#安全电压是36伏以下（不高于36伏），为什么使用测电笔时又不会触电呢？
*延伸例题：对人的安全电压是不高于36伏。若若照明电路电压为220伏，经过人体电流最大不超过0.5毫安，则一般情况下测电笔中这个大电阻至少应为368千欧。解：R人=36伏/0.5ⅹ10-3安=72千欧；R总=220伏/0.5ⅹ10-3安=440千欧；R大电阻=R总- R人=440千欧-72千欧=368千欧。（或根据大电阻分到的电压为220伏-36伏=184伏来做。）
使用方法：用手（食指尖或虎口）接触笔尾金属体，用笔尖金属体接触待测电路（或与待测电路相连的导体）。如果接触的是火线，氖管则发光。
☆判断：用测电笔区别火线和零线时，手不能接触测电笔上的任何金属部分，以免发生触电。（×）
② 电能表：测量用户一段时间内消耗电能的多少。记录电路消耗的电能。
铭牌：220V 5(20)A 意义：正常使用电压为220伏，标定电流为5安，最大允许电流为20安。
读表：部分国家市电电压和频率
③闸刀开关：总开关（通常是断路器）。作用：①能同时控制所有用电器的工作情况。②使检修电路方便。
④保险盒或断路器：保护电路。断路器和熔断器：保护装置。当电路中的电流过大时，会损坏电器，严重时会引起火灾，故需保护装置。如保护电路要安装熔断器（断路器）。
⑤用电器：使用电能。
螺丝口灯泡的接法：灯座上的金属片应接在（与台灯开关相连的那根线上）火线上（灯座中心铜片接在火线上。），零线接在上。 （通76页）否则测电笔接触灯座的螺旋座，氖管会发光，这是不安全的。
*例螺丝口灯座螺旋套要接在零线上。灯座中心铜片要接在火线上。
⑥插座：供移动电器使用。
2.家庭电路电器元件的连接方式：
家用电器之间、各盏灯之间、灯与其他用电器之间、家用电器用的插座与电灯之间必须是并联的，（相互之间彼此独立，互不影响）。开关与所控制的电灯是串联的。
￥开关。*开关必须接在火线上。画出开关分别加在火线和零线上的两灯的电路图来说明。
*举例：图中A、B两点均是灯头接导线的螺丝，当电路中的开关都断开时，站在地上的人用手接触电路中的A点，他 ▲ 触电；用手接触电路中的B点，他 ▲ 触电(选填“会”或“不会”)。所以家庭电路安装时必须 ▲ 。
*/会/不会 /把开关接在火线上/
☆思考：一个开关若关不掉电灯是什么原因？答：这个开关一定短路。
#分别画出两个开关分别控制两盏灯的并联电路，画出两灯相串联的电路。
*并联的优点：两灯并联后，可以分别控制它们，想用哪盏都行，且每盏灯都能正常发光。（并联时每盏灯两端的电压就是220伏。220伏是电灯正常工作时的额定电压。）
*串联时，两盏灯不能分别工作，只能同时亮或同时灭，且每盏灯发光都偏暗。（串联时如两灯电阻相等，则每盏灯分到的电压是相等的，都是119伏，低于额定电压220伏，不能正常工作，所以发光偏暗。）
二、熔断器 （保险盒）和断路器。
1. 熔断器 （保险盒）
出示 各种熔断器。①分类：封闭管式熔断器（一般装在电器设备上）：保险丝装在封闭的玻璃管内。
*敞口插入式熔断器：保险丝装在盒盖上。（内部都含保险丝）。
作用：当电路中电流过大时，保险丝会自动熔断而达到切断电路的目的。
☆熔断丝；简称熔丝，俗称保险丝。
保险丝的材料－－由熔点较低的电阻率大的金属（铅锑）合金制成。规格不同的保险丝，通常有不同的额定电流。即它的规格用额定电流来表示。
*保险丝的选用原则：应使保险丝的额定电流分别等于或稍大于电路中正常工作时的电流。家庭应根据具体用电需要，选用相应规格（额定电流大小）的保险丝。
*如果选用的保险丝额定电流太大或太小会怎样？－－额定电流太大时，当电路中的电流超过规定值时，保险丝还未熔断，容易引起其他家用电器烧毁，甚至引发火灾或触电事故，起不到保险的作用。如果选用的保险丝额定电流太小，即使用电器处于正常工作状态，保险丝也会熔断，导致用电器不能工作或家庭停电，影响正常的工作。 //选择保险丝，必须要规格适当，否则会因额定电流过小影响正常使用，妨碍供电，或过大而没有保护作用。
*能否用铁丝或铜丝（越粗）来替代保险丝？－－电流过大时，铁丝或铜丝，熔点高，一般不会熔断，容易发生事故。（不能用铜丝代替保险丝的理由是：铜丝熔点高，电流过大，不易熔断，易造成火灾。）
*保险丝是否越粗越好？答：不是。越粗的保险丝，其额定电流越大。额定电流太大时，当电路中的电流超过规定值时，保险丝还未熔断，容易引起其他家用电器烧毁，甚至引发火灾或触电事故，
△思考：在家用电器设备不断增多的情况下，保险丝经常发生熔断而造成停电事故，解决的办法：更换较粗的导线与额定电流较大的电能表以及选用相对应的保险丝。（三者要同时更换，一相互搭配。）
△保险丝的连接：保险丝应该串联在火线上。（联系开关必须接在火线上。）
3、熔断器应装在火线上还是零线上？为什么？－－火线上。这样能真正起到保护的作用。
三、断路器 （空气自动开关）作用：替代闸刀开关和熔断器。当电流达到额定值的一定倍数时可以在几分钟或几秒钟内自动切断电路，从而起到电路过载或短路的保护作用。般接在火线上。（作用在电路发生短路时自动切断电路。）
Ⅰ由于换接保险丝比较麻烦，现在家庭电路中常用断路器来代替闸刀开关和熔断器。
断路器有自己的熔断原理，故没有保险丝。而熔断器有保险丝。
Ⅱ断路器一般串联接在电能表和用电器之间。
Ⅲ当通过断路器中的电流超过一定倍数时能短时间内断开，故障排除后要手动（注：能自动切断电路，但不能自动）复位。
ⅣⅤ
△思考 读断路器的工作原理，介绍其工作原理。（略）－－说明双金属片的作用。
△工作顺序：电流过大，双金属片发热过多→→双金属片弯曲（向膨胀慢的一侧弯曲），触动簧锁装置→→簧锁装置脱开→→接触点断开，电路被切断。（注：双金属片被过大电流过度加热，温度升高，导致双金属片形变，但两种金属片的线膨胀不同，并会向膨胀小的金属片方向弯曲，挤压右边的簧锁装置。（若右侧的金属丝膨胀慢，则双金属片就向右弯曲。联系“茎的向光性，茎的向光一侧生长素分布少，生长慢，故茎会向光源一侧弯曲生长”）
△延伸：空气自动开关：当电路由于短路等原因，导致电流过大时，电磁铁磁性变强，吸引衔铁的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹力作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。
*家庭电路中，自动空气开关的主要作用是在电路发生短路时自动切断电路。
四、家庭电路中断路
家庭电路中断路，如空气开关跳闸了等。家庭电路常用断路器（空气自动开关）来代替铡刀开关和熔断器。空气开关跳闸，保险丝熔断的原因是电路中电流过大的原因。电路中电流过大的原因有两个：
①电路过载。即家庭电路中接入的用电器总功率过大。如电路中增加了大功率用电器。家用电器（各电灯之间/插座和电灯之间/插座和插座之间）的连接方式为并联，接入电路的用电器越多，通过干路中电流越大。
②电路短路。电路中因某种原因造成短路（电流没有经过用电器直接构成回路）。如连接电路时，误将火线和零线接通。如插座中的两个线头相碰等。
五插座：为移动电器供电。
二孔插座：一孔为火线L，另一孔为零线N。使用时只要把两脚插头插入插孔就可。
三孔插座：上边的孔接地孔，接地线E。
与三脚插头配套使用。与接地孔相应的那个插头脚接在用电器的金属外壳，与大地相连。（这样，一旦用电器火线的绝缘层被破坏时，火线与用电器的金属外壳接触，则金属外壳上就有220伏的电压，使金属外壳带电时，若没有接地线，当人接触这个用电器时，电流将通过人体流向大地，发生触电事故。而三脚插头有一个插头是把用电器金属外壳和三孔式插座的接地孔相接，这样外壳就是接地的，那么漏电时，电流就不会经过人体了，电流就会直接经接地线进入大地，以确保用电安全，起到了安全保护作用。//防止使用时饮水机外壳带电使人触电。）另外两孔，一孔接火线、一孔接零线。
*例题：三孔插座上面有一个插孔E是和插头上的E接通的（A．）A．插头上的E是和用电器的金属外壳相连的B．插座中的E应和零线相连C．如果和E相连的导线断开，用此插座的洗衣机便不能转动D．用试电笔笔尖插入E孔，正常情况下测电笔氖管会发光　　
固定式插座
移动式插座
讨论 为什么使用功率较大的用电器，都是三脚插座？－－当发生漏电事故时，电流会经过接地线进入大地，，而不会经过人体，从而起到保护作用。
阅读 图4－57，4－58 理解接地和不接地时的安全情况。
☆插头①作用：与插座配合使用②种类：两脚插头和三脚插头③三脚插头：左右脚分别连接用电器的工作部分，上边的一只脚与用电器的金属外壳相连。它与插座中的接地线相连，其作用是当用电器的外壳与电源火线之间的绝缘损坏，使金属外壳带电时，电流会通过接地线流入大地，不会对人造成伤害。
￥楼梯灯安装。S1S2分别为楼上和楼下的开关。要求拨动其中任意开关，都能改变电灯原来发光或熄灭状态。画出说明。开关装在火线上。
￥家庭电路常见故障：
①插上插头，总保险丝即熔断，整个实验室一路电都断了。原因是：插头短路。
②插上插头，闭合开关，保险丝即熔断。原因是灯座短路。
③插上插头，闭合开关，电灯不亮，检查灯座两端电压正常（用测电笔检查一端氖管正常发光，另一端氖管不发光）。原因是灯丝断了（或灯座处断路）。
④同三现象，检查灯座两端无电压（与零线电压相同）原因是灯座与火线断路。
⑤同三现象，检查灯座两端都带电（与火线电压相同）原因是灯座与零线断路。
#闭合电灯开关，发现电灯不亮，用测电笔分别测试灯泡两端的接线柱，氖管均发光。故障原因是进户线零线断路。
#电工师傅安装好家庭电路后为了检查电路是否安装正确，往往是先将所有开关都断开，再将火线上保险丝取下，把一个电灯泡接在原来保险丝的位置，最后合上开关，以此来检测电路中有没有短接（局部短路）。则合上开关后，该检测灯泡不亮，那么说明电路无短接现象。//合上总开关后，再合上某用电器开关，检测灯泡正常发光，那么证明某用电器被短路。若检测灯泡亮度降低，那么说明某用电器连接正常。
教学反思：
1家庭电路连接：
三孔插座和螺口灯泡的连接。（导152页例题1）
①插座、电灯、电视机、电冰箱之间连接方式一定是并联。②开关和电灯（电灯和控制它的开关）串联，（开关接在电灯和火线之间）；保险盒串联在电路中③④⑤
教学反思：