資源簡介

第1節 指南針為什么能指方向
一、磁體和磁極
（一）磁性
吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫做磁性。
（二）磁體
(1)概念:具有磁性的物體叫做磁體。
(2)分類
①按照形狀分:條形磁體、針形磁體、蹄形磁體等。
②按照來源分:天然磁體(鐵礦石)和入造磁體。
③按照保持磁性時間長短分:硬磁體(又叫永磁體)和軟磁體。
（三）磁極
(1)概念:磁體各部分的磁性強弱不同，磁體上磁性最強的部位叫做磁極。每個磁體都有兩個磁極，分別為南極(S極)和北極(N極)。條形磁體的兩端就是它的兩個磁極，故條形磁體兩端磁性最強，中間磁性最弱。
(2)位置:磁極一般位于磁體的兩端。自然界中不存在只有單個磁極的磁體，磁極總是成對出現的，而且任何磁體都有兩個磁極。
(3)磁極間的相互作用規律:同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引
(4)判斷物體是否具有磁性的方法
①根據磁體的吸鐵性判斷:將被測物體靠近鐵類物質(如鐵屑),若能夠吸引鐵類物質，說明該物體具有磁性，否則便沒有磁性。
②根據磁體的指向性判斷:將被測物體用細線吊起，使其能夠在水平面內自由轉動，若靜止時總是指南北方向,說明該物體具有磁性，否則便沒有磁性。
③根據磁極間的相互作用規律判斷:將被測物體的一端分別靠近靜止小磁針的兩極，若發現有一端發生排斥現象，說明該物體具有磁性;若與小磁針的兩極均表現為相互吸引，則說明該物體沒有磁性。
④根據磁極的磁性最強判斷:若有A、B兩個外形完全相同的鋼棒，已知一個有磁性，另一個沒有磁性，區分它們的方法：將A的一端從B的左端向右移動，若在移動過程中發現吸引力的大小不變，則說明A有磁性;若發現吸引力由大變小再變大，則說明B有磁性。
【能力拓展】兩物體相互排斥，能確定兩物體都具有磁性， 且相互排斥的是兩物體的同名磁極。
兩物體相互吸引，不能確定兩物體都具有磁性，但能確定至少有一個物體具有磁性。
二、 磁化
（一）概念
使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程叫做磁化。
（二）磁性材料
(1)能被磁化的物質叫做磁性材料。如鐵、鋼等。
(2)不能被磁化的物質叫做非磁性材料。如銅、鋁、玻璃等。
（三）對磁化的說明
(1)鐵棒被磁化后，其磁性很容易消失，稱為軟磁體。鋼棒被磁化后，其磁性能長期保持，稱為硬磁體或永磁體。因為鋼棒被磁化后有長期保持磁性的性質，所以永磁體常用鋼來制作。
(2)任何磁體靠近沒有磁性的鐵棒或鋼棒總是相互吸引，說明物體被磁化后，靠近磁體某一磁極的那端被磁化為異名磁極，遠離磁體磁極的那端被磁化為同名磁極。
(3)并不是所有的物體都能被磁化。例如:磁體不能吸引銅、鋁、玻璃等，說明這些物體不能被磁化，不是磁體。
三、磁場和磁感線
（一）磁場
(1)定義:磁體周圍存在著一種看不見、摸不著的特殊物質，叫做磁場。磁體間的相互作用就是通過磁體周圍的磁場發生的。
(2)性質:磁場對放入其中的磁體產生磁力的作用，我們常用小磁針是否受到磁力的作用來檢驗小磁針的周圍是否存在磁場。
(3)方向:科學上把小磁針靜止時北極所指的方向規定為其所處位置的磁場方向。
（二）磁感線
(1)概念:仿照鐵屑的排列情況，在磁場中畫些帶箭頭的曲線，使曲線上任何一點的切線方向和放在該點的小磁針的北極所指的方向一致，這樣的曲線就稱為磁感線。
(2)方向:磁體周圍的磁感線總是從磁體的北極出來，回到磁體的南極。
(3)強弱:磁場的強弱可以用磁感線的密疏來表示，磁感線密的地方磁場強，磁感線疏的地方磁場弱。
四、地磁場
1.概念:地球是一個大磁體，地球產生的磁場叫地磁場。
2.特點:地磁場與條形磁體的磁場相似，地磁場的北極在地理南極附近，地磁場的南極在地理北極附近。
3.磁偏角:地磁的南北極與地理的南北極并不重合，它們之間的夾角叫磁偏角。我國宋代學者沈括最早發現了這一現象。
第2節 電生磁
一、直線電流的磁場
（一）奧斯特實驗
任何導線中有電流通過時，其周圍空間都產生磁場，這種現象叫做電流的磁效應。奧斯特實驗揭示了電現象與磁現象不是孤立的，而是密切聯系的，奧斯特實驗是第一個揭示電和磁聯系的實驗。
(1)在小磁針的上方放置一根與小磁針平行的直導線，當給直導線通電時，可觀察到小磁針發生了偏轉(如圖所示)。
結論:小磁針受到了力的作用，通電導線的周圍存在磁場。
(2)電路斷電后，小磁針不發生偏轉(如圖乙所示)。
(3)改變電流的方向，觀察到小磁針的偏轉方向發生改變，即偏轉方向與第一次偏轉方向相反(如圖丙所示)。
結論:通電導線周圍的磁場方向與電流的方向有關。
（二）直線電流的磁場分布特點
在有機玻璃板上穿一個孔，一根直導線垂直穿過小孔，在玻璃板上均勻地撒上一些細鐵屑。 給直導線通電后，輕敲玻璃板，觀察到細鐵屑在直導線周圍形成一個個同心圓(如圖所示)。
結論:直線電流周圍的磁感線分布規律是以直導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓在與直導線垂直的平面上，越靠近通電直導線，磁場越強，反之越弱。
【能力拓展】
①由于地磁場的存在，小磁針靜止時南北指向，為使實驗結果更明顯，通電導線應沿南北方向放置。
②將磁場的分布規律轉換為鐵屑的分布情況，這是轉換法的應用。
二、通電螺線管的磁場
（一）通電螺線管的有關實驗
(1)實驗一
①用導線繞成螺線管后通電，觀察到能吸引大頭針。說明通電螺線管周圍存在磁場。
②在螺線管中插入一根鐵棒或一枚鐵釘，觀察到通電螺線管能吸引更多大頭針，說明插入鐵芯后通電螺線管的磁性增強。產生此現象的原因是鐵芯在磁場中被磁化后相當于一個磁體，通電螺線管產生的磁場與被磁化的鐵芯的磁場疊加，產生了更強的磁場，吸引了更多的大頭針。
(2)實驗二
①在穿過螺線管的有機玻璃板上均勻地撒上鐵屑，通電后輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布規律。
結論:通電螺線管周圍的磁場與條形磁體的磁場很相似。
②改變電流方向，用小磁針探測螺線管的磁極，觀察發現螺線管的磁極發生變化。
結論:通電螺線管的磁極跟螺線管中的電流方向有關，改變電流方向，螺線管的磁極會發生變化。
（二）通電螺線管磁場的有關性質
(1)特點:通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似，螺線管的兩端相當于條形磁體的兩極。
(2)極性的判斷:通電螺線管兩端的極性與螺線管中的電流方向有關，它們的關系可以用右手螺旋定則(安培定則)來判定。
（三）右手螺旋定則(安培定則)
(1)通電螺線管的磁極與電流方向之間的關系可以用右手螺旋定則(也叫安培定則)來判定:用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。
(2)直線電流周圍磁場方向與電流方向之間的關系(用右手螺旋定則判定):用右手握住導線，讓大拇指指向電流的方向，四指彎曲的方向就是直線電流產生的磁場方向。
(3)右手螺旋定則的說明
①決定通電螺線管磁極極性的根本因素是通電螺線管上電流的環繞方向，而不是通電螺線管上導線的繞法和電源正負極的接法。當兩個螺線管上電流的環繞方向一致時，它們兩端的磁極極性相同。
②在判斷通電螺線管磁極極性時，四指的環繞方向必須跟螺線管上電流的環繞方向一致。
③N極和S極一定在通電螺線管的兩端。
三、電磁鐵
（一）電磁鐵的構造:螺線管和鐵芯。
（二）電磁鐵的原理:電磁鐵是利用電流的磁效應原理工作的。將軟鐵棒插入螺線管內部，當線圈通上電流時，螺線管產生磁性，線圈內部的磁場使軟鐵棒磁化為磁鐵，使磁性增強；當電流切斷時，線圈及軟鐵棒的磁性消失。
（三）實驗探究:影響電磁鐵磁性強弱的因素
鐵芯能使螺線管的磁性大大增強，那么電磁鐵的磁性除了與是否帶鐵芯有關之外，還跟哪些因素有關 下面通過實驗進行探究。
(1)提出問題:影響電磁鐵磁性強弱的因素有哪些
(2)建立猜想:影響電磁鐵的磁性強弱的因素有電流的大小、線圈匝數的多少、螺線管的長度、導線的粗細....
(3)設計實驗
實驗方法:
①控制變量法:研究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系時，控制螺線管長度、導線的粗細、線圈的匝數不變，通過移動滑動變阻器的滑片改變線圈中的電流大小，研究當電流逐漸變大時，電磁鐵的磁性如何變化。
研究電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系時，控制電路中的電流不變，接入不同匝數的電磁鐵。
②轉換法:通過電磁鐵吸引大頭針的數目來體現電磁鐵的磁性強弱。
(4)進行實驗
①用一根導線在一枚鐵釘上纏繞幾匝制作一個電磁鐵。
②將制作的電磁鐵、滑動變阻器及電流表、開關電源連人電路中,如圖所示
③閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數增大，觀察電磁鐵吸引大頭針的數目有什么變化，將觀察到的實驗現象記錄在表格中。
④將兩個線圈匝數不同的電磁鐵串聯在電路中，如圖所示，觀察兩個電磁鐵吸引大頭針的數目有什么不同，將觀察到的實驗現象記錄在表格中。
⑤整理好實驗器材。
⑥歸納分析:圖左所示實驗中，通過電磁鐵的電流越大，吸引大頭針的數目越多，說明電磁鐵的磁性越強；圖右所示實驗中，線圈匝數多的B電磁鐵吸引大頭針的數目多，說明B電磁鐵比A電磁鐵的磁性強。
(5)實驗結論:線圈匝數一定時，通過線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強；在電流一定時，線圈匝數越多，電磁鐵的磁性越強。
（四）電磁鐵的優點
(1)電磁鐵磁性的有無可由通斷電流來控制:有電流時有磁性，無電流時無磁性。
(2)電磁鐵磁性的強弱可以通過改變電流大小和線圈匝數來控制:電流越大，磁性越強；線圈匝數越多，磁性越強。
(3)電磁鐵的磁場方向可通過改變電流方向來控制:電流方向改變后，磁場方向改變。
電磁鐵的應用
一、電磁繼電器
（一）實質
電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動開關。
（二）主要結構
由電磁鐵、銜鐵、彈簀觸點等組成。
控制電路:低壓電源電磁鐵、彈簧、開關等。
工作電路:用電器、高壓電源、指示燈、觸點等。
（三）工作原理
(1)閉合開關→控制電路接通→電磁鐵有磁性→吸引銜鐵→觸點開關與下觸點接通→電動機工作。
(2)斷開開關→控制電路斷開→電磁鐵磁性消失→彈簧復位→觸點開關與上觸點接通→燈亮。
（四）作用
一是可以實現通過低電壓和弱電流來控制高電壓和強電流，二是可以實現自動控制和遠距離控制。
【能力拓展】接線時注意電磁鐵和低壓電源、開關連接構成控制電路;用電器、高壓電源和觸點構成工作電路，不可接錯。
在控制電路中接入對溫度、壓力或光照敏感的元件，利用這些元件控制電路的通斷，可以實現對溫度、壓力或光的自動控制。
二、磁懸浮列車
（一）工作原理
磁懸浮列車是利用“同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引”的原理，通過列車軌道上的強電磁鐵與列車上的電磁鐵之間的排斥或吸引作用而懸浮起來，使列車與軌道分離，消除了列車與軌道間的摩擦。磁懸浮列車運行時的阻力很小，因此運行速度很快。
（二）優點
消耗動力小，不受氣候影響，無噪音，振動小，不污染環境等。
【能力拓展】
①電磁選礦機和電磁起重機
a.電磁選礦機的工作原理:電磁選礦機中的半環是電磁鐵,通入電流時就會有磁性，通過外筒的轉動，將鐵磁性物質與非鐵磁性物質分開
b.電磁起重機的工作原理:電磁起重機的核心是一塊大的電磁鐵，它的鐵芯是用軟鐵制成的，其磁性的有無可利用電流的通斷來控制，其磁性的強弱可以通過改變電流的大小來控制，電磁起重機可以方便地實現重型鋼鐵的搬運。
②電話
a.電話的主要組成部分是話筒和聽筒，它們之間用一對電話線相連。
b.電話的基本工作原理:振動(聲音)→電流的變化→振動(聲音)。
c.話筒主要由金屬盒、碳粒和膜片等組成，可以把聲音信號轉化成按聲音的強弱變化的電流信號，其工作原理:當人對著話簡說話時，聲波使膜片振動，膜片忽松忽緊地擠壓碳粒，使電阻忽大忽小，在電路中產生了強弱變化的電流信號。
d.聽筒主要由電磁鐵和薄鐵片等組成，可以把強弱變化的電流信號轉化成相應的聲音信號，其工作原理:當從對方話筒傳來按說話聲音強弱變化的電流信號時，電磁鐵對薄鐵片的吸引力也隨之發生變化，使薄鐵片振動起來，產生和對方說話相同的聲音信號。
三、信息的磁記錄
磁記錄是目前信息記錄的重要方式之一。
(1)硬盤是信息磁記錄的重要器件，主要由磁記錄盤片、讀寫磁頭以及其他配件組成。盤片的表面均勻地涂有一層極薄的磁性顆粒,讀寫磁頭實際上就是一塊電磁鐵。在硬盤上存人數據時，將聲音、圖像、數字等需要記錄的信息轉變為電信號，電流通過讀寫磁頭轉變為記錄磁場，這個磁場使盤片上的磁性顆粒按照它的方向排列，信息就記錄在盤片中了。讀取時，只要使記錄的磁信息轉變為電信號，再將電信號轉變成聲音、圖像、數字等信息。
(2)我們常用的錄音機是利用磁帶來記錄聲音的，錄音磁帶的一面涂有一層感粉，每一個磁粉粒就是個小磁體。當錄音機通電時，磁頭產生一個強磁場把磁粉磁化。 錄者過程中聲音的電信號就是通過磁化的方法記錄在磁帶上。放音時，當磁帶通過放音磁頭，磁帶上磁粉的磁場按原來記錄的規律變化，使通過磁頭的電流隨磁場的變化而變化，電流通過喇叭，記錄的聲音就被還原了。
電動機
一、磁場對通電導體的作用
（一）磁場對通電直導線的作用
實驗探究:如圖所示，把導線AB放在磁場中光滑的金屬導軌上，接通電源，讓電流通過導線AB,則導線AB在磁場中運動起來，說明磁場對通電導線有力的作用。
(1)只把電源正、負極對調后接人電路，從而改變導線AB中的電流方向，則導線AB運動方向發生改變，即導線AB受力的方向發生改變。
(2)只把磁極對調一下，改變磁場方向，導線AB運動方向發生改變，即導線AB受力的方向也發生改變。
(3)如果把電源正、負極對調后接入電路，同時對調一下磁極，即同時改變導線AB中的電流方向和磁場方向，導線AB的運動方向不變，即導線AB受力的方向不變。
結論:①通電導線在磁場中受到力的作用。②受力方向與電流方向和磁場方向有關。
只改變電流方向或磁場方向，導線的受力方向改變；同時改變電流方向和磁場方向，導線的受力方向不變。③受力大小與電流大小和磁場強弱有關:電流越大，磁場越強，受力越大。
（二）磁場對通電線圈的作用
(1)通電線圈在磁場中的運動情況
通電線圈所在平面與磁場平行時，線圈發生轉動。通電線圈所在平面與磁場垂直時，線圈不發生轉動。
(2)通電線圈在磁場中的轉動分析
如圖所示，使線圈位于磁體兩磁極之間的磁場中。
①使線圈靜止在圖乙位置上，閉合開關，發現線圈并沒有轉動，這是由于線圈上、下兩邊受力大小相等、方向相反，即線圈受力平衡。這個位置是線圈的平衡位置。
②使線圈靜止在圖甲位置上，閉合開關，線圈受力沿順時針方向轉動，能靠慣性轉過平衡位置，但不能繼續轉動下去，最后要返回平衡位置。
③使線圈靜止在圖丙位置上，閉合開關，線圈沿逆時針方向轉動，說明線圈在這個位置所受的作用力是阻礙它沿順時針方向轉動的。
(3)通電線圈在磁場里受到力的作用而發生轉動時，電能轉化為機械能。電動機就是根據通電線圈在磁場中受力而發生轉動的原理制成的。
【能力拓展】①通電導體中的電流方向與磁場方向相同或相反時(即兩者方向平行時)，導體不受磁力的作用；當兩者方向相互垂直時，導體受到的磁力最大。
②磁體周圍存在磁場，通電導體周圍也存在磁場，把一個磁體靠近一根通電導線時，磁體會受到通電導線力的作用，而力的作用是相互的，所以通電導線也受到力的作用，這種相互作用是通過磁場發生的。所以，磁場對電流產生力的作用，實際上也是磁體之間通過磁場而發生的相互作用。
③通電導線在磁場中所受力的大小與磁場強弱、電流的大小有關，電流越大，磁場越強，通電導線受到的作用力就越大。
④判斷通電導線的受力方向的方法:左手定則。如圖所示，伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中的受力方向。
說明
①通電線圈在磁場中因受力的作用而發生轉動，如果線圈由于慣性剛轉過平衡位置時，立即改變線圈中的電流方向，那么由于受力方向改變，線圈就能按原方向繼續轉動下去。
②通電線圈轉到平衡位置時,不立即停下來，而是在此位置附近擺動幾下才停下來，這是因為通電線圈轉到平衡位置時具有一定的速度，由于慣性它會繼續轉動，但由于此時受到磁力及摩擦力等力的作用效果使線圈反方向轉動，它又會返回平衡位置，所以它會擺動幾下后再停下來。
二、直流電動機
（一）直流電動機的工作原理
直流電動機靠直流電源供電，是利用通電線圈在磁場中受到力的作用而轉動的原理制成的，是把電能轉化為機械能的裝置。
（二）直流電動機的構造
如圖所示，直流電動機主要由磁體(定子)、線圈(轉子)、換向器和電刷等構成。
（三）換向器的結構與作用
(1)結構:由兩個相互絕緣的銅質半環構成，兩個銅質半環與線圈相連，并隨線圈一起轉動，跟電刷接觸與電源組成閉合電路。
(2)作用:當線圈剛轉過平衡位置時，能改變線圈中的電流方向，使線圈持續轉動。
（四）影響直流電動機轉動方向和速度的因素重點
(1)轉動方向與電流方向和磁場方向有關:只改變電流方向或磁場方向，轉動方向改變；電流方向和磁場方向同時改變，則轉動方向不變。
(2)轉速大小與電流大小和磁場強弱有關:電流越大，磁場越強，轉速越快。
（五）直流電動機模型裝好通電后電動機不轉動的主要原因
(1)電流不通:①電刷與銅制半環接觸不良；②開關處接觸不良或開關沒閉合；③電源處接觸不良。
(2)摩擦太大:①軸與軸之間摩擦太大；②電刷和換向器接觸太緊。
(3)電流太小:①電源電壓太低；②使用的滑動變阻器的阻值太大。
(4)儀器裝配位置不正確:線圈處于平衡位置，只要將線圈輕輕轉動一下就可以。
第5節 磁生電
一、電磁感應現象
（一）探究產生電磁感應現象的條件和規律
(1)器材：線圈、開關、磁體、靈敏電流表、導線若干。
(2)用靈敏電流表來檢測電路中是否有電流，A當電路中產生電流時，靈敏電流表指針發生偏轉，當電流方向改變時，指針會反向偏轉。
實驗結論：不論是導線運動還是磁體運動，只要閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中就會產生電流。
（二）電磁感應現象
閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫做電磁感應，產生的電流叫感應電流。
（三）產生感應電流的條件
(1)導體為閉合電路的一部分。
(2)導體做切割磁感線運動。
（四）影響感應電流方向的因素
感應電流的方向與導體切割磁感線的方向和磁場方向有關。改變導體切割磁感線方向或磁場方向，感應電流的方向隨之改變；若導體切割磁感線方向和磁場方向同時改變，則感應電流的方向不變。
（五）增大感應電流的方法
一般情況下,(1)增強磁場；(2)增大切割磁感線的導體的有效長度；(3)增加線圈的匝數；(4)增大導體切割磁感線的速度；(5)讓導體切割磁感線運動的方向與磁感線方向垂直等，都會使感應電流增大。
（六）能量轉化
在電磁感應現象中，用力移動導體，消耗了機械能，在閉合電路中產生了電能，這就實現了機械能向電能的轉化。
（七）電磁感應現象發現的意義
英國物理學家法拉第經過不懈的努力于1831年發現了電磁感應現象，電磁感應現象不僅揭示了電與磁之間的內在聯系，而且為電與磁之間的相互轉化奠定了實驗基礎，為人類獲取巨大而廉價的電能開辟了道路。
【能力拓展】①如果電路不閉合，當導體做切割磁感線運動時，導體中不能產生感應電流，但在導體兩端會有感應電壓。
②導體的運動方向與磁感線方向的夾角不為0°或180°，則稱導體的運動是切割磁感線運動。
③當導體運動方向與磁感線方向垂直時，產生的感應電流最大。
二、交流發電機
（一）原理：電磁感應原理。
（二）基本結構：磁體、矩形線圈、銅環、電刷等。
（三）工作過程
(1)如圖1所示，ab向左運動，cd向右運動，運動方向與磁場方向平行(不切割磁感線),線圈中沒有電流。
(2)如圖2所示，ab向下運動，cd向上運動，運動方向與磁場方向垂直(切割磁感線)，線圈中有電流，線圈中的電流方向為d→c→b→a。外部電流方向從B電刷到A電刷。
(3)如圖3所示，ab和cd邊的運動方向與圖甲中相反，與磁場方向平行(不切割磁感線),線圈中沒有電流。
(4)如圖4所示，ab和cd邊的運動方向與圖乙中相反，與磁場方向垂直(切割磁感線),線圈中有電流，線圈中的電流方向與圖乙中的相反，為a→b→c→d。外部電流方向從A電刷到B電刷。
（四）能量轉化：機械能轉化為電能。
（五）線圈在磁場中轉動一周，感應電流方向改變兩次。
（六）定子和轉子：實際使用的大型發電機中的轉子不是線圈(線圈是由多匝銅線繞制而成的，因此很重),而是電磁鐵。大型發電機一般采用線圈不動、磁極旋轉的方式來發電。
（七）交流電與直流電
(1)交流電：大小和方向都發生周期性變化的電流叫交流電。
(2)直流電：方向不變的電流叫直流電。
(3)我國生產和生活中使用的交流電的周期是0.02秒，頻率是50赫茲。在1秒內電流方向改變100次。
(4)發電機線圈中產生的電流始終是交流電，如果外電路中使用的是兩個銅質圓環，則外電路中的電流是交流電，如果是兩個銅質的半環，則外電路中的電流是直流電(半環的作用相當于換向器)。
第6節 家庭電路
一、家庭電路
（一）家庭電路的組成
如圖所示，家庭電路由進戶線(零線和火線)、電能表、總開關、保護裝置(熔斷器)、插座、電燈(燈座)和開關等部分組成。
（二）各元件簡介
(1)進戶線:從戶外輸電線上引進，其中一根叫火線，另一根叫零線。火線與零線之間的電壓正常值為220伏，火線和大地之間的電壓也為220伏，零線和大地之間的電壓為零。
(2)電能表:用來測量用戶在某一段時間內消耗電能的多少，通常裝在家庭電路的干路上。外面供電線路接人家庭后，首先接到電能表上。
(3)總開關:常用閘刀開關或空氣開關，用來控制整個家庭電路的通斷。便于檢測電路，更換電器設備，裝在電能表之后。
(4)熔斷器:也叫做保險盒，內含保險絲，用于保護家庭電路的安全。現在家庭中常用一種斷路器(“空氣開關”)來替代閘刀開關和熔斷器。連接時應該串聯在火線上，當電路中電流過大時，就會自動切斷電路，起到保護電路的作用。
(5)插座:可給移動的用電器供電，插座應并聯在電路中。插座一般分為兩孔式插座和三孔式插座。
(6)電燈和開關:電燈安裝在燈座上用來照明，開關用來控制電燈的亮滅，注意開關一定要接在火線上，且與燈泡串聯。
（三）測電筆
(1)作用:辨別火線和零線。
(2)結構:如圖所示，測電筆主要由筆尖金屬體、電阻、氖管、彈簧、筆尾金屬體等組成。
(3)使用方法:用手接觸測電筆的金屬筆卡(或筆尾金屬體)，筆尖金屬體接觸待測導線，若氖管發光，則所測導線為火線；若氖管不發光， 則所測導線為零線。
正確方法:手接觸金屬筆卡；筆尖金屬體接觸火線時氖管發光，接觸零線時氖管不發光
不正確方法:手未接觸金屬筆卡，筆尖金屬體接觸火線時氖管仍不會發光
(4)巧用測電筆
①用測電筆判斷零線斷開:正常情況下，測電筆接觸火線時才能發光，如果用測電筆檢測閉合開關后的電燈(電燈不發光)兩端，均能發光，說明家庭電路中進戶零線斷開。
②用測電筆判斷火線斷開:如果用測電筆檢測插座的雙孔，均不能發光，說明家庭電路中與插座相連的火線斷開。
【能力拓展】
①判斷火線的方法:①使用測電筆測試，使氖管發光的是火線；②一般安裝熔斷器的是火線；③與開關相連接的是火線；④與燈口頂部的金屬體相連的是火線；⑤在實際生活中，一般紅色的導線是火線。當開關斷開時，電路中不但沒有電流通過，而且燈泡應與火線斷開連接，防止人觸及燈泡與火線構成通路，發生觸電事故。
②家庭電路故障常見的三種情況:a.短路或家庭電路中總功率過大會導致保險絲被燒斷，所有用電器都不能工作;b.火線斷路或燈絲斷了，斷點與火線之間能使測電筆氖管發光，斷點與零線之間不能使測電筆氖管發光;c.進戶零線斷了，用電器不能正常工作，但用測電筆檢修電路，氖管仍能發光。
③使用測電筆時手一定要接觸金屬筆卡(或筆尾金屬體),不然導線和大地之間就不能通過人體構成通路，測電筆就起不到作用。但切不可用手直接接觸測電筆的筆尖金屬體，否則有觸電危險。
二、熔斷器和斷路器
（一）熔斷器
(1)結構:熔斷器一般有封閉管式熔斷器和敞開插入式熔斷器兩種。熔斷器內有保險絲，封閉管式熔斷器的保險絲被封閉在玻璃管內，插入式熔斷器的保險絲裝在盒蓋上。
(2)連接:串聯在火線上。
(3)保險絲
①作用:當電路中的電流過大時，保險絲會自動熔斷，切斷電路，起到保護電路的作用。
②材料:一般由熔點較低的金屬合金制成。
③選擇依據:保險絲有各種不同的規格，通常標有額定電流(正常工作電流)。選用保險絲應使保險絲的額定電流等于或稍大于電路中正常工作時的電流。
（二）斷路器
(1)作用:當流過斷路器的電流超過額定電流時，斷路器可以自動斷開切斷電路，從而起到保護電路的作用。
(2)連接:斷路器一般串聯在火線上。
(3)優點:斷路器能手動復位，接通電路，也能手動切斷電路。斷路器因使用方便、安全而得到普及。
（三）家庭電路中電流過大的原因
(1)發生短路
短路就是指電流沒有經過用電器而直接構成通路。發生短路時，電路中的電阻很小，由公式可得在電壓U=220伏不變時，電路中電流很大。造成家庭電路短路的三種情況:
①電線或用電器使用太久絕緣皮破損或老化，使火線和零線直接連通。
②接線時沒有仔細查看造成短路。
③用電器兩端的接線柱上有一根導線沒接牢而脫落并和另一根導線連通，造成短路。
(2)用電器的總功率過大，造成家庭電路中用電器的總功率過大的情況:
①使用了大功率的用電器。如使用大功率的空調或大功率的電熱水器等。
②使用的用電器過多。如炎熱的夏季傍晚，某家庭中可能同時使用照明電器、做飯的電器、消暑降溫的電器和娛樂休閑的電器等。
三、插座
（一）插座的分類
(1)兩孔式插座:右孔連接火線，左孔連接零線。使用時只要把兩腳插頭插人插孔即可。
(2)三孔式插座:右孔連接火線、左孔連接零線、上孔連接接地線。與接地孔相對應的那個插頭的插腳接用電器的金屬外殼。
（二）大功率家用電器配置三腳插頭的原因
如圖所示，與三孔式插座對應的是三腳插頭,兩個腳接用電部分(如電冰箱、洗衣機中的電動機)，另外那個與接地孔相對應的腳是跟用電器的外殼接通的。這樣把三腳插頭插在三孔式插座里，在把用電部分連入電路的同時，也把用電器金屬外殼與大地連接起來。如果內部火線絕緣皮破損或失去絕緣性能，致使火線與外殼接通，外殼就帶了220伏的電壓，人體接觸外殼等于接觸火線，就會發生觸電事故。如果把外殼用導線接地，即使外殼帶了電，電流會直接經接地線進人大地，人體接觸外殼就沒有危險了。
（三）連接家庭電路時在安全用電方面應注意的問題
(1)閘刀開關切勿倒裝。正確的安裝方法是將閘刀開關上端的靜觸頭與進戶線相連。如果閘刀開關倒置安裝，在切斷電源的時候，閘刀開關可能會因自身的重力作用自動合閘接通電路，造成觸電或損壞線路的事故。
(2)控制電燈的開關要接在電燈和火線之間。在開關斷開的時候，電燈各部分都脫離火線，人在觸摸燈頭等部位時，不會造成觸電事故。
(3)螺絲口式燈座的螺旋套必須接在零線上，在正常情況下，零線與大地之間沒有電壓。在更換燈泡時，若人不慎觸摸到燈泡的螺旋(與燈座螺旋套相連)，也不會發生觸電事故。
(4)插座，特別是接大功率用電器的插座，一般只在接人插座的火線上裝一根保險絲。
第7節 家庭用電安全
一、觸電事故
（一）觸電:指通過人體的電流達到一定值時對人體造成的傷害事故。
（二）安全電流
下表是一些通過人體的電流值和相應的人體反應。
電流(毫安) 人體的反應
0.1----0.2 對人體無害，可用于電療治病
1 麻的感覺
10 有較強烈的麻、痛感覺，但可掙脫
30 感到劇痛，神經麻木,呼吸困難，有生命危險
100 短時間內心跳停止
（三）安全電壓
人體是導體，不同人體的電阻是不同的，所以不同的人產生觸電感覺的電壓是不同的。一般情況下,36伏以下的電壓才是安全的。但在潮濕環境中，安全電壓應在24伏甚至12伏以下。
（四）觸電形式:常見的觸電形式有低壓觸電和高壓觸電兩種。
(1)低壓觸電(家庭電路觸電)
我國家庭電路的電壓是220伏，動力電路的電壓是380伏。它們雖然是低壓電，但是已遠遠超過了安全電壓。家庭電路中的觸電事故，大多數是人體直接或間接接觸火線，有過大電流通過人體造成的。有單線觸電和雙線觸電兩種類型。
①單線觸電:站在地上的人觸到火線，則有電流由火線進入人體，流到大地，這時火線、人體、大地和供電設備形成閉合回路，造成觸電事故。如圖甲所示。
②雙線觸電:站在絕緣體上的人若同時觸及火線和零線，電流將由火線流人人體，再流回零線而形成回路，造成觸電事故。如圖乙所示。
(2)高壓觸電
高壓觸電有兩種形式:一類是高壓電弧觸電，當人體靠近高壓帶電體到一定距離時，高壓帶電體和人體之間會發生放電現象，這時有電流通過人體，造成高壓電弧觸電(如圖左)。另一類是跨步電壓觸電，高壓輸電線落在地面上，地面上與電線斷頭距離不同的各點間存在著電壓，當人走近斷頭時，兩腳位于離斷頭遠近不同的位置上，因而兩腳之間有了電壓(跨步電壓),這時有電流通過人體，造成跨步電壓觸電(如圖右)。因此，為了安全，不要靠近高壓帶電體。
二、安全用電常識
（一）安全用電原則:不接觸低壓帶電體(安全電壓的帶電體除外)，不靠近高壓帶電體。
（二）安全用電注意事項
(1)將插頭插入插座時，手不要接觸金屬插腳。 (2)不要用濕的手觸摸電器、插座和開關。
(3)防止電線的絕緣層老化或破損。 (4)不要在高壓線旁釣魚或放風箏。
(5)不要使插座超負荷。 (6)避免在浴室中使用電器。
(7)導線旁不要放發熱物體。 (8)不要在電線上晾衣服。
(9)不要同時使用大量大功率用電器。
（三）觸電的急救措施
(1)首先要切斷電源(斷開總開關)，在無法切斷電源的情況下，用絕緣的干木棍、竹竿等將電線挑開，使人體與帶電體分離。如果貿然用手直接去拉觸電者，不但不能救人，反而也會使自己觸電。
(2)將人體與帶電體分開后，進行現場搶救或撥打求救電話。
(3)如果用電時引發火災，要先切斷電源，絕不能向帶電體潑水滅火。
浙教版科學八年級下冊第一章《電與磁》知識提綱

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