物理九年級(jí)全一冊(cè)?人教版2024第2節(jié)

家庭電路的基本組成第十九章生活用電學(xué)習(xí)目標(biāo)01020304物理觀念①能說(shuō)出家庭電路的主要組成部分及其功能，理解相線、中性線、保護(hù)線的作用差異；②理解保險(xiǎn)絲、空氣開(kāi)關(guān)、漏電保護(hù)器的工作原理，掌握其在防止電流過(guò)大和漏電事故中保護(hù)機(jī)制?？茖W(xué)思維①能通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析材料電阻與熔點(diǎn)對(duì)電路保護(hù)的影響；②能根據(jù)測(cè)電筆發(fā)光原理，構(gòu)建“人體一大地一電源”閉合回路模型，解釋為何只有接觸相線時(shí)氖管才會(huì)發(fā)光?？茖W(xué)探究①能正確使用測(cè)電筆檢測(cè)導(dǎo)線類(lèi)型，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果；②能參與小組討論，提出合理化的家庭電路分支設(shè)計(jì)方案，體現(xiàn)工程思維初步能力。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任①增強(qiáng)安全用電意識(shí)，養(yǎng)成規(guī)范操作習(xí)慣，能在日常生活中識(shí)別潛在用電風(fēng)險(xiǎn)；②認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)在保障生命財(cái)產(chǎn)安全中的重要作用，樹(shù)立社會(huì)責(zé)任感和自我保護(hù)意識(shí)。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)①家庭電路的基本組成結(jié)構(gòu)及其各部分的功能。②測(cè)電筆的正確使用方法及判斷依據(jù)。③保險(xiǎn)絲與空氣開(kāi)關(guān)在電流過(guò)大時(shí)的自動(dòng)切斷機(jī)制。①理解為什么控制電燈的開(kāi)關(guān)必須接在相線上。②漏電保護(hù)器如何檢測(cè)微小漏電流并迅速切斷電路。③接地保護(hù)(PE線)在金屬外殼漏電時(shí)的分流作用原理。課堂導(dǎo)入電能在現(xiàn)代家庭中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。電能通過(guò)輸電線路進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)我們閉合電源開(kāi)關(guān)就接通了家庭電路。而在日常生活中，我們通常只能看到嵌在墻上的開(kāi)關(guān)和插座，電線在哪里呢？家庭電路是由哪些部分組成的？電路又是怎樣連接的？探究新知電流過(guò)大的防護(hù)前面我們學(xué)過(guò)，家庭電路中電流過(guò)大容易引發(fā)危險(xiǎn)：電路中的電流過(guò)大。根據(jù)焦耳定律可知，產(chǎn)生的熱量越多，會(huì)引起線路故障，甚至發(fā)生火災(zāi)。探究新知演示實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)】電路電流過(guò)大金屬絲會(huì)熔斷嗎如圖所示，A、B兩個(gè)接線柱間是一段鉛銻合金絲，C、D兩個(gè)接線柱間是一段銅絲。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電阻減小時(shí)，電流增大，觀察會(huì)有什么現(xiàn)象？觀察金屬絲的變化鉛銻合金絲會(huì)熔斷，而銅絲沒(méi)有熔斷。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：探究新知

長(zhǎng)度、橫截面積相同的鉛銻合金絲的電阻比銅絲大得多，熔點(diǎn)比銅絲低得多。當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，鉛銻合金絲由于溫度升高而熔斷，切斷電路，而銅絲、鐵絲等在這種情況下不能熔斷。家庭電路中電流過(guò)大容易引發(fā)危險(xiǎn)，有沒(méi)有一種裝置能在電流過(guò)大時(shí)自動(dòng)切斷電路以起到保護(hù)作用？分析論證熔斷器探究新知1.熔斷器①定義：人們利用鉛銻合金這類(lèi)材料制成了熔斷器中的核心部件，俗稱(chēng)保險(xiǎn)絲。熔斷器②工作原理：不同規(guī)格的保險(xiǎn)絲有不同的額定電流。a.通過(guò)保險(xiǎn)絲的電流小于或等于額定電流時(shí)，電路正常工作。b.通過(guò)保險(xiǎn)絲的電流大于額定電流時(shí)，保險(xiǎn)絲熔斷，從而切斷電路。探究新知【學(xué)習(xí)任務(wù)一】保險(xiǎn)絲的功能與使用方法保險(xiǎn)絲是用鉛銻合金制作的，電阻比較____（選填“大”或“小”），熔點(diǎn)比較低。為了用電安全，______（選填“能”或“不能”）用銅絲、鐵絲等導(dǎo)線代替保險(xiǎn)絲。不能大探究新知2.空氣開(kāi)關(guān)熔斷器被廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中。當(dāng)電路中的電流過(guò)大時(shí)，空氣開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，切斷電路，也就是我們常說(shuō)的“跳閘”。在找出電流過(guò)大的原因并把問(wèn)題解決之后，重新接通空氣開(kāi)關(guān)就可以了。①定義：在很多居民樓的供電線路中，常采用低壓斷路器對(duì)電流過(guò)大的電路進(jìn)行保護(hù)，又稱(chēng)空氣開(kāi)關(guān)。②工作原理：探究新知【學(xué)習(xí)任務(wù)二】空氣開(kāi)關(guān)的原理和作用家庭電路中的保險(xiǎn)絲或空氣開(kāi)關(guān)的作用是（）A．當(dāng)開(kāi)關(guān)誤接用電器和零線之間時(shí)自動(dòng)切斷電路B．當(dāng)電路中電流過(guò)大時(shí)自動(dòng)切斷電路C．當(dāng)發(fā)生觸電事故時(shí)自動(dòng)切斷電路D．當(dāng)用電器發(fā)生漏電時(shí)自動(dòng)切斷電路B探究新知由前面家庭電路中常見(jiàn)觸電事故的分析可知，人體接入相線與中性線之間，或人體接入相線與大地之間，都會(huì)造成觸電事故。在家庭電路中，如何知道進(jìn)戶(hù)線中哪條是相線、哪條是中性線呢？相線中性線相線中性線探究新知相線和中性線的辨別測(cè)電筆①作用：辨別相線和中性線；檢查用電設(shè)備是否帶電。②試電筆構(gòu)造：由筆尖金屬體、電阻（阻值大）、氖管、彈簧和筆尾金屬體依次相連而成。氖管電阻筆尖金屬體筆尾金屬體彈簧數(shù)顯電筆鋼筆電筆螺絲刀電筆探究新知③試電筆原理：氖管中充有稀薄的氖氣，兩端是兩個(gè)金屬電極。當(dāng)電極間的電壓達(dá)到一定值時(shí)，氖氣會(huì)導(dǎo)電，氖管會(huì)發(fā)出紅光。a.被測(cè)導(dǎo)線是相線時(shí)，電流經(jīng)過(guò)筆尖、電阻、氖管、彈簧，再經(jīng)過(guò)人體、經(jīng)過(guò)大地，流到零線，與電源構(gòu)成閉合電路，氖管就會(huì)發(fā)光。b.被測(cè)導(dǎo)線是中性線時(shí)，由于中性線與大地之間的電壓為0，試電筆中無(wú)電流通過(guò)，氖管不發(fā)光。氖管試電筆電阻約100萬(wàn)歐人體電阻約2000Ω相線探究新知④試電筆使用：要用手接觸筆尾的金屬體，筆尖接觸測(cè)的導(dǎo)線。如果氖管發(fā)光，則接觸的是相線，如果氖管不發(fā)光，接觸的則是中性線。正確√錯(cuò)誤×錯(cuò)誤×觸電危險(xiǎn)探究新知【學(xué)習(xí)任務(wù)三】試電筆判斷電路故障如圖為小超家部分電路示意圖。他閉合開(kāi)關(guān)S，燈泡正常發(fā)光；將電熱水壺插頭插入插座，正常工作一段時(shí)間后，燈泡突然熄滅；馬上取下電熱水壺，燈泡仍不發(fā)光。經(jīng)檢查空氣開(kāi)關(guān)未跳閘，用驗(yàn)電筆檢測(cè)a、b、c三點(diǎn)氖管均發(fā)光。下列電路故障判斷正確的是（）A．燈泡短路B．進(jìn)戶(hù)相線開(kāi)路C．進(jìn)戶(hù)中性線開(kāi)路D．三孔插座短路C相線中性線保護(hù)線探究新知【變式訓(xùn)練】試電筆判斷電路故障已知，某測(cè)電筆內(nèi)部電阻為6×105Ω，人體電阻5000Ω．如圖所示，照明電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，電燈L發(fā)光，此時(shí)人拿測(cè)電筆測(cè)試A點(diǎn)時(shí)，通過(guò)他的電流是_____毫安，測(cè)電筆的氖管______（填“發(fā)”或“不發(fā)”）光；如此時(shí)將零線保險(xiǎn)絲拔掉，人拿測(cè)電筆試A點(diǎn)時(shí)，通過(guò)他的電流是______毫安，測(cè)電筆的氖管_______。（填“發(fā)”或“不發(fā)”）。0.36不發(fā)光0發(fā)光相線中性線控制電燈的開(kāi)關(guān)要連接在相線和電燈之間（斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，電燈接線處與相線斷開(kāi)，從而避免觸電事故。）探究新知想想議議如圖所示，要讓額定電壓為220V的電燈正常工作且能用開(kāi)關(guān)控制其通斷，請(qǐng)從安全角度思考：應(yīng)該如何將電燈和開(kāi)關(guān)接入家庭電路？相線先連接開(kāi)關(guān)，再連接電燈，然后與中性線相接。相線先連接電燈，再連接開(kāi)關(guān)，然后與中性線相接。探究新知保護(hù)線與漏電保護(hù)器的作用1.插座兩孔插座家中常見(jiàn)插座有兩孔插座和三孔插座兩孔插座的連接相線中性線“左零右火”探究新知三孔插座三孔插座的連接相線中性線保護(hù)線“左中右相上保護(hù)”左邊的插孔接零線，右邊的插孔接火線，中間的插孔接地線，即“左零右火中間地”。探究新知2.三線插頭①三腳插頭上標(biāo)著“E”的導(dǎo)線和用電器的金屬外殼相連，插座上相應(yīng)的導(dǎo)線和室外的大地相連。②三線插頭的保護(hù)作用：萬(wàn)一用電器內(nèi)部相線絕緣皮破損或失去絕緣性能，使金屬外殼與相線接通而帶電，電流也會(huì)從保護(hù)線流走，即使人體接觸外殼，一般情況下也不會(huì)造成傷害。探究新知【學(xué)習(xí)任務(wù)四】插座的構(gòu)造與工作方式如圖所示，a是常用的插線板，插線板上的指示燈在開(kāi)關(guān)閉合時(shí)發(fā)光，插孔正常通電；若指示燈損壞，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)插孔也能正常通電。請(qǐng)?jiān)趫Db中畫(huà)出該插線板中開(kāi)關(guān)、指示燈和插孔的連接方式，并與電源接通。相線中性線保護(hù)線中性線相線保護(hù)線探究新知【變式訓(xùn)練】插座的構(gòu)造與工作方式如圖為一款帶有開(kāi)關(guān)和指示燈的移動(dòng)接線板的實(shí)物圖。當(dāng)把接線板的插頭接上電源，指示燈不亮；閉合開(kāi)關(guān)后指示燈才亮。這時(shí)，各種家用電器的插頭接上接線板均可正常工作。下列反映接線板內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖是（）A探究新知3.漏電保護(hù)器①漏電保護(hù)器的作用：一些家庭電路中還會(huì)在此基礎(chǔ)上安裝漏電保護(hù)器。在出現(xiàn)漏電情況時(shí)，它會(huì)迅速切斷電路。如果站在地上的人不小心接觸了相線，電流經(jīng)過(guò)人體流入大地，漏電保護(hù)器也會(huì)迅速切斷電路，對(duì)人體起到保護(hù)作用。探究新知

當(dāng)電路處于正常工作狀態(tài)時(shí)，圖線路中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電流相等，漏電保護(hù)器開(kāi)關(guān)處于接通狀態(tài)。若有人在C點(diǎn)不慎觸電，則sh線、人體、大地將構(gòu)成回路，所產(chǎn)生的電流將不通過(guò)中性線，此時(shí)通過(guò)線路中A、B兩點(diǎn)的電流不相等，漏電保護(hù)器會(huì)迅速切斷電路，從而起到保護(hù)作用。②漏電保護(hù)器原理中性線相線探究新知【學(xué)習(xí)任務(wù)五】漏電保護(hù)器的原理和作用新能源汽車(chē)逐漸進(jìn)入人們的生活，相應(yīng)的新能源汽車(chē)充電樁也大量出現(xiàn)，關(guān)于充電樁的安裝及其安全使用，說(shuō)法一定正確的是（）A．充電樁在安裝時(shí)，必須安裝配套漏電保護(hù)器B．排列成串的充電樁有可能是相互串聯(lián)安裝的C．充電樁輸出功率越大，與之配套的導(dǎo)線越細(xì)D．接了漏電保護(hù)器，充電樁就不用再接地線了A探究新知家庭電路的基本組成1.家庭電路的組成進(jìn)戶(hù)線、電能表、總開(kāi)關(guān)（含保險(xiǎn)裝置）、插座、用電器、導(dǎo)線等組成。家庭電路簡(jiǎn)化圖探究新知2.家庭電路各組成部分的連接順序輸電線進(jìn)戶(hù)后首先接到電能表上；接下來(lái)是全戶(hù)用電的總開(kāi)關(guān)及保險(xiǎn)裝置（如斷路器等）；然后連接用電器及插座。進(jìn)戶(hù)線電能表總開(kāi)關(guān)保險(xiǎn)裝置用電器及插座探究新知3.家庭電路中各部分的安裝特點(diǎn)及作用進(jìn)戶(hù)線①

為用戶(hù)提供電能來(lái)源，由戶(hù)外低壓電力網(wǎng)提供，電壓為220V。②

作用：連接戶(hù)外供電電路與戶(hù)內(nèi)用電電路，輸送電能。電能表①

作用：計(jì)量家中的用電量。②安裝位置：安裝在進(jìn)戶(hù)線之后，在干路上，在總開(kāi)關(guān)之前。總開(kāi)關(guān)①

作用：接通和切斷電路，便于更換電器或維修設(shè)備。②安裝位置：串聯(lián)在在干路上，接在電能表后，保險(xiǎn)裝置前。探究新知保險(xiǎn)裝置保險(xiǎn)絲①作用：電路中電流過(guò)大時(shí)，保險(xiǎn)絲熔斷，自動(dòng)切斷電路，起到保護(hù)作用。②材料：由電阻率較大、熔點(diǎn)較低的鉛銻合金制成。③保險(xiǎn)絲安裝位置：保險(xiǎn)絲安裝在干路相線上，總開(kāi)關(guān)后方。不能單獨(dú)安裝在中性線上，原因是當(dāng)保險(xiǎn)絲熔斷，則零線斷路，相線通路，容易觸電。探究新知為了能夠更加合理、安全地分配電能以及方便用戶(hù)維修操作，有的家庭還設(shè)有室內(nèi)配電箱。根據(jù)實(shí)際用電需求，可將家庭電路規(guī)劃為若干分支回路，由配電箱將導(dǎo)線引入各個(gè)房間內(nèi)，進(jìn)行供電。配電箱一些更復(fù)雜的配電設(shè)計(jì)，例如會(huì)結(jié)合實(shí)際使用需求等因素，將衛(wèi)生間、廚房等房間的插座另成回路，且加裝漏電保護(hù)器，形成更多的分支回路，各分支回路之間互不影響。照明分支回路探究新知想想議議如圖所示為一種典型的家庭電路配電分支回路的設(shè)計(jì)方案。結(jié)合你所掌握的家庭電路知識(shí)，你能說(shuō)一說(shuō)圖中設(shè)計(jì)了幾條分支回路嗎？每條分支回路的主要用途有哪些？家庭電路配電示意圖該家庭電路分成了三條分支回路。插座分支回路空調(diào)分支回路照明分支回路采用了空氣開(kāi)關(guān)；插座分支回路加裝了漏電保護(hù)器。當(dāng)插座分支回路出現(xiàn)故障而被切斷時(shí)，照明等其他分支回路不會(huì)受到影響。探究新知【學(xué)習(xí)任務(wù)六】家庭電路中各元件的連接方式某家庭電路圖如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A．a(chǎn)為空氣開(kāi)關(guān)，b為電能表B．連接電路時(shí)可以將地線和中性線互換C．螺口燈的安裝符合安全用電要求D．插座的“兩孔”和“三孔”是串聯(lián)的C保護(hù)線中性線相線探究新知【學(xué)習(xí)任務(wù)七】家庭電路的連線作圖小明在使用如圖所示插線板的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，插線板上的指示燈不發(fā)光，插孔不能提供工作電壓；在開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，指示燈發(fā)光，插孔可以提供工作電壓；如果指示燈損壞、開(kāi)關(guān)閉合時(shí)插孔也能提供工作電壓。根據(jù)上述現(xiàn)象，下列電路連接方式合理的是（）C課堂小結(jié)家庭電路的基本組成電流過(guò)大的防護(hù)相線和中性線的辨別保護(hù)線與漏電保護(hù)器的作用保險(xiǎn)絲空氣開(kāi)關(guān)測(cè)電筆作用構(gòu)成使用插座插頭漏電保護(hù)器家庭電路的基本組成1.如圖所示電路，開(kāi)關(guān)閉合后，燈不發(fā)光；用測(cè)電筆（試電筆）接觸a、b兩處，氖管發(fā)光；接觸c、d兩處，氖管不發(fā)光。則家庭電路故障可能是____（選填“ab”、“bc”或“cd”）間斷路。課堂練習(xí)bc2.下列關(guān)于家庭電路和安全用電的說(shuō)法中，正確的是（）A．使用試電筆，手一定不能碰任何金屬B．空氣開(kāi)關(guān)跳閘一定是電路中出現(xiàn)了短路故障C．輸電線進(jìn)戶(hù)后，依次連接總開(kāi)關(guān)、電能表、保險(xiǎn)裝置D．發(fā)生觸電事故時(shí)，漏電保護(hù)器不一定會(huì)自動(dòng)切斷電路D中性線相線3.小強(qiáng)家里的臥室燈L及三孔插座的安裝電路如圖所示，下列關(guān)于家庭電路及安全用電說(shuō)法正確的是（）A．選用的保險(xiǎn)絲越粗越好B．a(chǎn)端應(yīng)接火線，b端應(yīng)接零線C．我國(guó)家庭電路的電壓是380VD．該三孔插座的安裝