資源簡介

(共41張PPT)
2024年秋季
北師大版物理
九年級全冊
第十三章 電功和電功率
第五節 家庭電路
1
學習目標
2
課時導入
3
感悟新知
4
隨堂檢測
5
課堂小結
家庭電路的組成
家庭電路中電流過大的原因
熔絲及其作用
三線插頭和漏電保護器
家庭電路是最常見、最基本的實用電路。
1. 家庭電路的組成 進戶線、電能表、總開關、保險裝置、用電器、插座等。
2. 電能表
(1)作用：用來計量電路所消耗的電能。
(2)連接：串聯接在干路上。輸電線接到用戶處，首先要接到電能表上，這樣電能表才能計量所有用電器消耗的電能。
這四項要按順序排列
知識點
家庭電路的組成
1
接線圖解：
電能表與空氣開關的接線：
3. 總開關 控制電路通斷。電路維修時，必須斷開總開關，使室內電路與供電線路分離，保證施工人員的安全。結構如圖 1所示。注意：靜觸頭在上。
4. 熔絲(俗稱保險絲)
作用 當電路中電流過大時，自動切斷電路，保證電路安全
特點 熔點低、電阻大
更換 ① 不能用更粗的熔絲代替原來的熔絲，不能用銅絲、鐵絲代替熔絲
② 應先斷開總開關再更換熔絲，不能利用停電間隙更換熔絲
5. 家庭電路的連接 用電器、插座與燈座之間是并聯的，控制各用電器的開關與用電器是串聯的。
拓展延伸
燈的開關要接在火線上：
如果將控制燈的開關接在零線上，雖然斷開開關燈也不亮，但燈與火線仍然是接通的，而人們錯誤以為燈不亮，就是處于斷電狀態。而實際上燈上各點的對地電壓仍是220V的危險電壓。如果燈滅時人們觸及這些實際上帶電的部位，就會造成觸電事故。所以控制燈的開關應該串聯接在火線上。
[ 中考·天津 ] 如圖 3 為家庭電路的組成，其中接入①的用電器和②為____ 聯，②和③為 _____聯。
例1
并
串
解題秘方：用分析直流電路的方法來分析家庭電路的連接。
解析：利用圖示法分析。由圖知①是插座，②是電燈，插座所接的用電器和電燈是并聯的；③是控制電燈的開關，控制電燈的開關和電燈是串聯的。
深度理解
運用從一般到特殊的方法理解開關的接法：
在前面見到的實驗電路中，開關控制某燈，開關一般與被控制的燈串聯，利用這個一般規律來幫助理解家庭電路中開關的正確接法。
用電器總功率對家庭電路的影響
(1)實驗探究總功率增大，總電流增大
如圖 4 所示，不斷增加連入電路的燈泡數量，發現電流表示數不斷增大，當連入電路的燈泡足夠多時，保險絲熔斷。
并聯電阻越多，總電阻越小，電流就越大。
知識點
家庭電路中電流過大的原因
2
(2)總功率過大導致電流過大的原因分析：電路中同時使用的用電器總功率過大，由公式I=可知，此時電路中的電流過大。
2. 短路對家庭電路的影響
(1)實驗探究短路時電流非常大
①如圖 5 甲所示，當 A、 C 兩點接通電源后，保險絲立即熔斷。
②如圖 5 乙所示，用導線將 A、 D 兩點連接起來，再讓 A、C 兩點接通電源后，保險絲立即熔斷。
③討論：如圖 5 丙所示，用導線將 B、 C 兩點連接起來，再讓 A、 C 兩點接通電源后，保險絲會熔斷嗎？
(2)短路時電流過大的原因分析：發生短路時，電路中的電阻非常小，電壓一定，由公式I= 可知，此時電路中的電流非常大。
特別提示
受思維定式的影響，通常會錯誤地認為，發生短路時，用電器有可能損壞。原因是在一般思維中認為，短路發生，電路所有位置電流都會非常大。
有些情況下，發生短路時，用電器幾乎沒有電流。例如，在圖5丙中，保險絲不會熔斷。
方法提示
用比較法區別兩種電流過大的原因：短路時，保險絲立即熔斷；總功率過大時，保險絲需一段時間才熔斷。
例2
[中考·眉山改編 ] 如圖 6 所示是小軍同學家庭電路的一部分。他閉合開關時螺旋燈泡正常發光，再將電風扇的插頭插入三孔插座中時，燈泡突然熄滅，檢查時發現保險絲熔斷了。其原因可能是(　　)
A. 電風扇斷路
B. 燈泡的燈絲斷路
C. 電風扇的插頭短路
D. 電風扇的電功率太大
答案： C
技巧點撥
判斷家庭電路中電流過大的原因時，若插入用電器的功率不大，則排除總功率過大；若插上插頭，并沒有閉合該用電器的開關，就發生了跳閘現象，則插頭處短路；若插上插頭，再閉合該用電器的開關后跳閘，說明該用電器短路。
1. 實驗探究——熔絲的作用
如圖 7 所示，將熔絲與一段銅絲串聯接入電路中，逐漸增大電路中的電流，觀察誰先熔斷。
知識點
熔絲及其作用
3
2. 實驗能說明的問題
(1)熔絲的作用：電路中電流過大時，能及時熔斷以保護電路。
(2)熔絲的選材原則：由電阻率大、熔點低的材料制成。
(3)熔絲與銅絲的對比：長度與橫截面積都相同的銅絲與熔絲，熔絲的電阻大，在電流相等時，熔絲更容易發熱。銅絲熔點高，熔絲的熔點低，熔絲更容易熔斷。
知識鏈接
電阻率： 電阻率是用來表示各種物質電阻特性的物理量。某種物質所制成的元件（常溫下20℃）的電阻與橫截面積的乘積與長度的比值叫這種物質的電阻率。
3. 空氣開關 作用與熔絲相同；空氣開關一般要接在火線上。
例3
家庭電路中的熔絲燒斷了，下列做法中正確的是( )
A. 用銅絲替換
B. 為了保險，選擇盡量粗的熔絲替換
C. 選擇額定電流稍小于電路中最大正常工作電流的熔絲替換
D. 選擇額定電流等于或稍大于電路中最大正常工作電流的熔絲替換
D
俗稱保險絲
方法點撥
保險絲的選擇方法：
鉛銻合金保險絲，電阻較大熔點低。
過粗不熔不保險，過細電路常斷電。
選擇合適保險絲，千萬別用鐵銅絲。
1. 兩孔插座與三孔插座(對比認識)：
兩孔插座、兩線插頭和用電器連接的示意圖如圖 8 甲所示。三孔插座、 三線插頭和用電器連接的示意圖如圖 8 乙所示。
知識點
三線插頭和漏電保護器
4
2. 用電器金屬外殼若與火線相通，接地可防觸電，可以從以下兩個角度理解：
角度一：將三線插頭插入三孔插座，把用電器接入火線與零線之間的同時，也將用電器的金屬外殼與地線連接起來了。這時人接觸用電器的金屬外殼，相當于接觸地線，不會發生觸電危險。
角度二：若用電器金屬外殼與火線相通，接地后，由于人體電阻遠大于導線電阻，這就相當于(地線)將人體短路了，故電流由地線流入大地，而不會流過人體。
拓展延伸
三線插頭中有一個腳較長的好處： 接地腳比導電腳長幾毫米，在插入三線插頭時，接地腳先接觸插座內的接地線，這樣可先形成接地保護，后接通電源；反之，在拔出三線插頭時，接地腳后斷開，起到安全保護的作用。
3. 漏電保護器：
(1)當漏電保護器測得通過火線和零線的電流不相等時，漏電保護器會迅速切斷電路。
(2)漏電保護器模擬電路，如圖 9 所示。
特別提醒
空氣開關與漏電保護器
兩者同屬于保護開關，不同的是，空氣開關用于線路故障保護，能在短路時自動斷開線路；漏電保護器則用于人體觸電保護，能夠在人發生觸電時，起到跳閘作用。
[福州模擬 ] 如圖 10 甲為帶開關的五孔插座，開關能同時控制兩個插座，請將圖乙中的插座正確連入家庭電路。
例4
解： 如圖 11 所示。
對比認識 :
接線 適用范圍 優點
兩孔插座 適用于外殼絕緣的設備 結構簡單，
連接方便
三孔插座 適用于外殼可能帶電的用電
器 能在用電
器漏電時，
保護人身
安全
1．[2023·南充]如圖為某同學設計的部分家庭電路示意圖，其中電器元件連接不正確的是(　　)
A．帶開關的燈泡
B．雙孔插座
C．空氣開關
D．三孔插座
A
2．下面是小華同學對身邊的一些電路進行觀察分析后作出的判斷，其中正確的是(　　)
A．抽油煙機里裝有照明燈和電動機，它們既能同時
工作又能單獨工作，是串聯的
B．兩個用電器兩端的電壓若相等，則兩個用電器一
定是并聯的
C．家庭電路中使用的用電器過多，可能造成總功率
過大，從而使總電流過大，造成“跳閘”
D．家庭電路中電流過大的原因一定是某用電器發生
短路
C
3．關于熔絲，下列說法中正確的是(　　)
A．熔絲應用熔點較高的合金制成
B．可以用細銅絲來代替熔絲
C．選用的熔絲越粗越好
D．當電流過大時，熔絲自動切斷電路
D
家庭電路
火線
零線
進戶線→電能表→總開關→保險裝置→用電器→插座
空氣開關
漏電保護器
三線插頭
三孔插座
電流過大
熔絲
組成
連接
試電筆
總功率過大
短路
保護

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