初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第十九章 生活用电第2节 家庭电路的基本组成完美版教学ppt课件

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1.准确掌握家庭电路各组成部分。2.掌握保险丝、空气开关的工作原理及规格选择依据。3.掌握三孔插座接线规则与地线作用，理解其对保障用电安全的重要性。
1.深入理解家庭电路中各元件连接方式所依据的物理原理，如并联电路特点如何满足家庭用电需求。2.学会运用电学知识系统分析家庭电路常见故障（如短路、断路、漏电），并掌握有效的排查与解决方法。
你同学的一个叔叔是一个非常厉害的电工。他在个人视频里面告诉我们家庭电路的配电箱接线方法。那你知道为什么要有一个总开关和多个分开管吗？并且每个开关还能自动跳闸，你知道为什么吗？
同样是用电器，为什么有的插头有两个插脚，有的插头却有三个？上面的插脚有没有用呢？为什么有的插座是两孔的，有的插座是三孔的？
用电器总功率过大的危害有哪些呢？
暑假期间，小帅协助身为电工的爸爸一起给新家设计电路.
一 、 电流过大的防护
即使每个用电器的功率不是很大，如果很多用电器同时使用，它们的总功率也会相当可观，电路中的总电流也可能超过安全值。
根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电流过大，产生的热量容易引发火灾。
我们现在已经知道了电路中电流过大很容易发生危险，那么有没有一种装置能在电流过大时自动切断电路，以起到保护用电器和电路的作用?
铅锑合金丝会熔断，而铜丝没有熔断.
长度、 横截面积相同的铅锑合金丝的电阻比铜丝大得多，熔点比铜丝低得多.当电流过大时，铅锑合金丝由于温度升高而熔断， 切断电路，起到保护电路的作用. 而铜丝、铁丝熔点较高，即使电路中电流过大，温度升高，铜丝也不会熔断，不能起到保护作用.
由铅锑合金这类电阻比较大、熔点比较低的合金制作的.
电流过大时熔断，切断电路，起到保护电路的作用.
不同规格的保险丝有不同的额定电流.
保险丝不熔断，电路正常工作
广泛应用于高低压配电系统、控制系统以及用电设备中.
低压断路器(空气开关)
当电路中的电流过大时，空气开关会自动断开，切断电路(跳闸)，从而保护电路.
例题．低于220V的电压对人体都是安全的B．晚上校园里的路灯总是同时亮、同时灭，说明这些路灯是串联的C．使用试电笔时不能接触笔尾的金属体D．家庭电路中电流过大导致空气开关跳闸，原因是电路短路或总功率过大【答案】D【解析】【解答】A．根据安全用电的原则可知，不高于36V的电压对人体才是安全的，故A错误；B．晚上校园里的路灯，其中一盏损坏，其它的照常工作，即它们工作互不影响，说明这些路灯是并联的，故B错误；C．根据试电笔的使用方法可知，使用试电笔时必须接触笔尾的金属体，故C错误；D．家庭电路中电流过大导致空气开关跳闸，原因可能是因为电路短路，也可能是总功率过大，故D正确。故选D。
二、 相线和中性线的辨别
辨别相线和中性线以及检查电器设备外壳是否带电.
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，氖管会发出红光.
手指按住金属笔卡(或金属帽)，用笔尖接触被测导线，若被测导线是相线，电流经过笔尖、电阻器、氖管、弹簧，再经过人体流入大地，相当于构成闭合电路，则氖管发光；如果笔尖接触的是中性线，氖管中不会有电流，也就不会发光.
手拿测电笔，手指按住金属笔卡（或金属笔尾），使笔尖接触被辨别的导线。
用测电笔辨别相线与中性线
手拿测电笔，手指按住笔卡（或笔尾金属体），使笔尖接触被辨别的导线。 如果氖管发光，则笔尖金属体接触的是相线； 如果氖管不发光，则笔尖金属体接触的是中性线。
用测电笔辨别出相线后，开关接入电路的方式有两种： 一种是相线先连接开关，再连接电灯后与中性线相接； 另一种是相线先连接电灯，再连接开关后与中性线相接。 在维修、安装电灯时，手有可能会碰到灯座的金属部分或接线处，因此从安全角度考虑，控制电灯的开关要连接在相线和电灯之间。这样断开开关后，电灯接线处与相线断开，从而避免触电事故。
如图所示， 额定电压为220V的电灯要能正常工作且需要开关控制通断，请从安全角度思考：应该如何将电灯和开关接入家庭电路中?
从安全角度考虑，控制电灯的开关要连接在相线和电灯之间，电灯要连接在中性线和开关之间。
例题．小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路.图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在虚线框　 　中.安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为　 　.【答案】2；零线断路【解析】【解答】保险丝接在火线上，开关应接在灯与火线之间。因此开关应接在2处。当测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，说明火线上有电，而零线处不该亮，但也亮了，说明电灯、开关与火线相通了，故进户线零线断路。
三、保护线与漏电保护器的作用
我们生活中都见过哪些插座呢？
漏电保护器的作用：可以对人身触电、导线漏电、插座接错线、用电器短路等故障起保护作用。
当电路处于正常工作状态时，如图线路中A点和B点的电流相等，漏电保护器开关处于接通状态。若有人在C点不慎触电，则火线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过零线，此时通过线路中A、B两点的电流不相等，漏电保护器会迅速切断电路，从而起到保护作用。
例题．如图所示是某同学家的部分电路，开始时各部分正常工作，当台灯的插头插入插座后，正常烧水的电热壶突然不工作了，灯泡也熄灭了，拔出台灯的插头后，电热壶和灯泡仍不能工作，把试电笔分别插入插座的左、右两孔中，氖管均不能发光。下列说法正确的是（　　）A．和灯泡连接的开关接法正确B．故障可能是电热壶所在电路的B、D两点间短路C．故障可能台灯短路导致保险丝熔断D．故障可能是进户零线至C点间导线断路【答案】C【解析】【解答】A．根据安全用电的知识可知，开关应该接在火线和灯泡之间，故A错误；B.根据描述可知，原来电热壶正常烧水，而插入台灯插头偶出现故障，则肯定不是电热壶所在电路部分出现故障，故B错误；CD．根据描述可知，拔出插头后，电热壶和灯泡不能工作，且插座的插孔都不带电，说明干路上的保险丝熔断了，即火线部分发生断路，应该是台灯插头短路所致，故C正确，D错误。故选C。
四、家庭电路的基本组成
根据家庭用电的实际情况，综合考虑用电安全等各方面因素、想一想： 家庭电路应该有哪些基本组织部分?它们各自的功能是什么?
家庭电路由进户线、电能表、总开关(含保险装置)、插座、用电器、导线等组成。
输电线进户后首先接到电能表上， 电能表用来计量所消耗的电能，接下来是全户用电的总开关，如断路器（空气开关）等。当家庭电路需要修理时，必须断开总开关，这时室内全部电路与外面的输电线分离，可以保证施工人员的安全。
在电能表、总开关之后，可以连接用电器。电路中还可以安装插座，许多家用电器可以接在插座上。
为了能够更加合理、安全地分配电能以及方便用户维修操作，有的家庭还设有室内配电箱。根据实际用电需求，可将家庭电路规划为若干分支回路，由配电箱将导线引入各个房间内，进行供电。
家庭电路配电分支回路的设计方案
每条分支回路都有专门的开关控制通断，例如，在照明分支回路采用了空气开关，在插座分支回路加装了漏电保护器。 当插座分支回路出现故障而被切断时，照明等其他分支回路不会受到影响。
图中的家庭电路分成了三条分支回路。
将照明与插座分为两条分支回路；
考虑到空调功率较大且用电时间较长，将空调插座与其他插座分开，另成一条专用分支回路。
进户线、电能表、总开关（含保险装置）、插座、用电器、导线等组成。
家庭电路还有一些更复杂的配电设计，例如会结合实际使用需求等因素，将卫生间、厨房等房间的插座另成回路，且加装漏电保护器，形成更多的分支回路，各分支回路之间互不影响。
例题．家庭中的电灯、电视机、电冰箱等用电器大多是　 　(选填“串联”或“并联”)。在电路中的。如果在家中某些用电器工作的基础上，又多开一盏灯，则电路中的总电流将　 　 (选填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】并联；增大
2．（1）如图所示电热水壶，烧水时电热丝通过　 　 (选填“做功”或“热传递”)的方式来改变水的内能。壶嘴上有一个能绕A点活动的金属片，水烧开时，“热气”会将金属片冲开，此时“热气”的内能转化为金属片的　 　能，这与汽油机的　 　冲程能量转化过程相同。水的比热容为4.2×103J/(kg℃)，该电水壶加热1千克水，使其温度上升20℃，过程中水吸收热量为　 　J。（2）装修房屋时，会闻到刺激性气味。材料散发出刺激性气味说明了　 　 (选填“分子间有引力”、“分子间有斥力”或“分子在做无规则运动”)：（3）如图， 在老师的指导下，小云用测电笔试触某插座的插孔，用指尖抵住笔尾金属体，测电笔的氛管发光，此时　 　 (选填“有”或“没有”)电流通过小白的身体。【答案】（1）热传递；机械；做功；8.4×104（2）分子在做无规则运动（3）有
3．下列利用开关控制插座的电路中，符合安全用电要求的是（ ）【答案】C【解析】【解答】根据安全用电原则可知，两孔插座左零右火，开关接火线，图AB中的灯泡和开关都只接在火线或零线上，图D中开关接在零线一侧，故ABD错误，C正确；故选C。
4． 下列关于家庭电路的说法正确的是（　　）A．我国家庭电路的电压是36VB．进户线上的总开关能控制整个家庭电路C．电能表表盘的示数是用电器的实际功率D．各个用电器能够独立工作是因为用电器之间是串联的【答案】B【解析】【解答】 A.我国家庭电路的电压是 220V，而不是 36V，故A错误；B.进户线上的总开关控制着整个家庭电路的通断，当总开关断开时，所有用电器都停止工作，所以它能控制整个家庭电路，故B正确；C.电能表表盘的示数是用户在一定时间内消耗的电能，而不是用电器的实际功率，故C错误；D.家庭电路中各个用电器之间是并联的，这样它们在工作时才能够互不影响，独立工作，如果是串联，一个用电器出现问题，整个电路都会受到影响，故D错误。
5．如图所示，楼梯照明灯是一个由感应开关控制的螺口灯泡，另外的三孔插座独立供电。请根据安全用电原则，将感应开关、螺口灯泡和三孔插座接入到家庭电路中。【答案】
作用：电流达到其额定电流时， 会自动熔断，切断电路特点：电阻比较大、熔点比较低 如果氖管发光，则接触的是火线； 如果氖管不发光，则接触的是零线三线插头：上脚接用电器的外壳三孔插座接法：左零右火上接地漏电保护器：漏电或人触电时，会自动切断电源进户线、电能表、总开关（含保险装置）、用电器、插座

1.基础性作业：教材课后练习题第1、2、3、4、5、6题。
2.拓展性作业： 观察自家或邻居家的家庭电路，绘制简单电路图，标注各部分名称，分析是否存在安全隐患。查阅资料，了解智能家庭电路与传统家庭电路的区别与优势，写一篇简短科普短文。