第十九章生活用电(知识清单)九年级物理全一册(人教版)(教师版)

第十九章 生活用电（知识清单）
第1节 家庭电路
一、家庭电路的组成
1.
家庭电路的组成：进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座等。

前面四项要按顺序排列。

2. 电能表
（1）作用：用来计量电路所消耗的电能。

（2）连接：串联接在干路上。

输电线进入到用户，首先要接到电能表上，这样电能表才能计量所有用电器消耗的电能。

3. 总开关 （1）作用：控制电路通断。

电路维修时，必须断开总开关，使室内电路与供电线路分离，保证维家庭电路 总开关
修人员的安全。

（2）结构：如图所示。

（3）安装：串联在干路上，接在电能表后，保险装置前。

4. 保险丝
（1）作用：当电路中电流过大时，自动切断电路，保证电路安全。

（2）特点：熔点低、电阻大。

（3）安装：保险丝安装在干路火线上，总开关后方。

（4）更换：
①不能用更粗的保险丝代替原来的保险丝（选填“能”或“不能”）。

②应先断开总开关再更换保险丝，不能利用停电间隙在未断开总开关的情况下更换保险丝。

③不能用铜丝、铁丝代替保险丝（选填“能”或“不能”）。

5. 家庭电路的连接：用电器与插座之间都是并联的，控制各用电器的开关与用电器是串联的（选填“串联”或“并联”）。

二、火线和零线
1. 火线：进户的两条输电线中，一条叫做端线，俗称火线，另一条叫做零线。

通常情况下，火线与零线间电压为220 V（与大地间电压也为220 V）。

零线在入户之前已经和大地相连，因此，零线与大地间电压为零。

2. 试电笔
（1）结构：如图所示，由金属体笔尖、电阻（阻值大）、氖管、金属笔卡（或金属笔尾）组成。

（2）作用：辨别火线和零线；检测用电器的外壳是否与火线相通（或者说检测用电器的金属外壳是否带电）。

（3）使用：
正确的使用方法错误的使用方法
①使用方法：手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线，手指千万不能接触笔尖金属体。

②原理：当试电笔接触火线时，由火线经试电笔、人体，到大地间形成通路，有电流流过试电笔和人体，所以试电笔氖管发光；由于流过该通路的电流很小，对人体不会造成伤害。

三、三线插头和漏电保护器
1. 两孔插座与三孔插座
（1）两孔插座的连接：左孔接零线，右孔接火线。

（2）三孔插座的连接：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线（左零右火上接地）。

（3）两孔插座与三孔插座的使用场景
两孔插座：适用于外壳绝缘的用电器和设备，结构简单，连接方便。

三孔插座：用电器适用于外壳为金属的用电器，能在用电器外壳带电时起保护作用。

2. 接地：用电器的金属外壳接地可以防触电，从以下两个角度理解：
（1）将三线插头插入三孔插座，把用电器接入火线与零线之间的同时，也将用电器的金属外壳与地线连接起来了。

这时人接触用电器的金属外壳，相当于接触地线，不会发生触电危险。

（2）若用电器金属外壳与火线相通，由于人体电阻远大于导线电阻，这就相当于导线将人体短路了，故电流由导线流入大地，而不会流过人体。

3. 漏电保护器
（1）作用：当电路中发生漏电或站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”会迅速切断电源，对人身起到保护作用。

（2）原理：如图所示是安装了漏电保护器的家庭电路。

当电路处于正常工作状态时，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（选填“相等”或“不相等”）。

（3）空气开关与漏电保护器的区别
①空气开关的作用：当电路中的电流超过规定大小时，空气开关会自动断开，切断电源，从而保护电路。

②漏电保护器的作用：当电路中发生漏电或站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”会迅速切断电源，对人身起到保护作用。

第2节家庭电路中电流过大的原因
一、用电器的总功率对家庭电路的影响
1. 实验探究：用电器的总功率变大，电路中的总电流变大。

如图所示，把额定电压是3.8V的3个小灯泡并联接在电源上，逐个闭合开关S1、S2、S3，观察电流表示数的变化情况。

实验结论：用电器的总功率越大，电路中的电流越大.
2. 理论推导：总功率过大导致电流过大的原因。

因为家庭电路中的电压220V是一定的，所以用电器总电功率P越大，电根据P =UI，可得I=P
U
路中的电流I就越大。

3. 结论：用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。

二、短路对家庭电路的影响
1. 演示实验：短路是家庭电路中电流过大的另一原因。

（1）如图所示，断开开关，用导线将A、B两点起来，闭合开关观察发生的现象。

（2）实验现象：保险丝快速熔断。

（3）现象分析：当用导线将A、B两点连接起来时，火线与零线直接相连，发生短路，由于导线
的电阻很小，电源电压为220V不变，根据I=U/R可知，短路时电路中的电流非常大。

由Q = I2Rt可知，保险丝会产生大量的热量，温度急剧升高，快速熔断。

（4）结论：短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。

2. 造成家庭电路中短路的原因
家庭电路中的短路就是直接或间接将火线与零线连通，通常有下列情况：
（1）人为原因。

如在电路安装中不细心造成火线和零线连通。

（2）使用问题。

如电线绝缘层破损，或者是使用时间长，或者是使用环境恶劣，使得导线绝缘层老化，用电器和插座进水造成火线和零线连通。

（3）元件损坏。

例如设备绝缘材料老化，设计、制造、安装、维护不良等造成的设备缺陷发展为短路。

3. 短路对家庭电路的影响
根据前面学过的知识可知，由于导线的电阻很小，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。

三、保险丝
1. 实验探究（演示）：保险丝的作用
（1）如图所示，把铜丝、滑动变阻器串联在电源上。

在A、B之间接入一段细保险丝，调节滑动变阻器的滑片，使电流逐渐增大，观察现象。

（2）现象：电流增大到一定程度时，保险丝会熔断，而导线和铜丝等不会熔断（会/不会）。

（3）结论：在电流较大时，保险丝会先行熔断，自动切断电路，对整个电路起到保护作用。

（这
是利用了电流的热效应）
2. 保险丝的材料：保险丝由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成。

3. 保险丝在电路中的符号：
4. 保险丝的规格
①保险丝的规格用额定电流来表示。

保险丝越粗，额定电流和熔断电流就越大；
②一般情况下，熔断电流是额定电流的2倍。

5. 保险丝的选择
选择保险丝时应使保险丝的额定电流等于或略大于电路中的最大正常工作电流。

6. 家庭电路中常见保险丝的安装
保险丝通常串联安装在闸刀开关之后的进户线上。

也可以只接在一根火线上。

7. 空气开关
现在新建居民楼电路中的保险装置已经不再使用保险丝，而是用起保险作用的空气开关代替。

空气开关安装在电能表后，当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路。

第3节安全用电
一、电压越高越危险
1. 影响电对人体造成的伤害程度的因素：通过人体电流的大小及其持续时间。

2. 电压越高越危险
（1）由欧姆定律I=U/R可知，加在人体两端的电压越大，通过人体的电流就越大，对人体的伤害就越大。

（2）经验证明：只有不高于36 V的电压才是安全的。

（3）我国家庭电路的电压是220 V，工厂用的动力电路的电压是380V，高压输电线路的电压高达10～500 kV。

（4）人体的电阻是可变的：通常情况下，人体的电阻约为104～105Ω；在皮肤潮湿时，人体的电阻变小，约为103Ω。

二、常见的触电事故
1. 触电事故：当人体成为闭合电路的一部分时，就会有电流通过。

如果电流达到一定大小，就会发生触电事故。

2. 低压触电的两种形式：单线触电、双线触电。

3. 高压触电的两种形式
（1
）高压电弧触电：人体靠近高压带电体时，容易产生电弧触电。

（2）跨步电压触电：如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称做“跨步电压”。

这时电流从一条腿流入，另一条腿流出，同样会发生触电事故。

4. 触电急救的原则
（1）首先切断电源；
（2）或用一根绝缘棒将电线挑开，尽快使触电者脱离电源。

5. 漏电保护器的作用：若发生的是单线触电，两根线电流有较大偏差，漏电保护器自动跳闸，能对触电者起到保护作用；若发生的是双线触电，两线电流几乎没有偏差，这时漏电保护器不能起到保护作用（选填“能”“不能”）。

三、安全用电原则
1. 安全用电原则
（1）不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（2）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。

（3）不弄湿用电器，不损坏绝缘层；
（4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。

2. 电路元件安装中的安全用电原则
（1）保险丝必须安装在火线上；
单线触电
（2）开关接在用电器与火线之间；
（3）螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上，其顶部的金属片接火线。

（4）有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座，使金属外壳接地。

四、注意防雷
1. 雷电的实质：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。

2. 防雷设施—避雷针
（1）避雷针
高大建筑的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连，可以防雷，叫做避雷针。

（2）避雷针原理
利用针状金属物的尖端放电，将云层所带的电导入大地，避免因雷雷电引发事故。

古代建筑物上的铁制装饰物也起到了避雷针的作用，高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来防雷的。

3. 雷电灾害及预防
（1）雷电灾害
自古以来，雷电灾害就时有发生。

发生在2007年5月大兴安岭的森林大火的“元凶”也是雷击。

雷击伤人的事时有发生，日常生活中注意防雷非常重要。

（2）雷电预防
雷雨时，人在开阔地行走，不要举着雨伞或肩扛长的金属物，最好找一个低洼处，双脚并拢蹲下，尽可能降低高度。

在山区遇到雷雨时，最好进入山洞避雨，但不要触及洞壁，同时双脚并拢，避免接触电压和跨步电压之害。

在山区旅游时，遇雷雨躲入旅游车厢内最安全，但进入车厢时不要接触金属部分。