人教版九年级物理第十九章-第1节-家庭电路(提升版)教案

第十九章第1节家庭电路
【课程导入】
小莉想在卧室安装一盏电灯，但面对复杂的电路烦了愁，怎么办？聪明的你能否帮她把图中的电灯和开关接入电路？
【新知讲解】
※知识点一：家庭电路
一、家庭电路的组成
家庭电路中的电能是由发电厂输送过来的,只有两根线进入家中,这两根线是火线和零线.
这两根线间的电压是220 V.
教师:展示家庭电路模拟板.
提问：1．同学们观察电路板上的各元件，结合教材，家庭电路由哪几部分组成？
提问：2．家庭电路的组成为什么是这样顺序安装的吗？
学生:观察线路板,家庭电路是由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成的.
关于提问2，可以让学生小组讨论，任意发言表述，最后教师总结：电能表是用来显示整个家庭所用电能的，所以，输电线进户后首先应接到电能表上，接下来是全户用电的总开关。

当家庭电路需要修理时，必须断开总开关，这时室内全部与外面的输电线分离，可以保证施工人员的安全。

总开关的后面是保险装置，它对所有的用电器起保护作用。

1.家庭电路的组成：
进户线、电能表、总开关、保险装置、插座、用电器和导线组成.。

师:你能说出家庭电路各部分的作用吗?
2.各部分的作用
（1）电能表
①作用：测量用电器消耗电能的多少。

①安装：安装在干路上，总开关之前
①读数：前后两次读数之差；红色方框中(最后一位)是小数，前面是整数，一个月月初和月末所对应的电能表的读数之差就是这个月所消耗的电能，图中电能表的读数是123.4 kW·h(123.4度)．
（2）总开关
①作用：接通和切断电路，便于更换电器或维修设备
①总开关是怎样连接在电路中的？串联在干路中
（3）保险装置
保险丝：
①作用：电路中电流过大时，保险丝熔断，自动切断电路，起到保护作用。

①材料特点：保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的。

①注意事项：选用合适规格的保险丝，不能用铜丝或铁丝代替．
现在新建居民楼电路中的保险装置一般采用空气开关，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，俗称跳闸。

空气开关：
空气开关
师：从家庭电路图可以看出,进户线有两根,你知道如何辨别它们吗?
二、火线和零线
1.进户线：为用户提供电能来源
进户线通常有两根，一根是中性线N（零线）;一根是相线L（火线）。

如何来判断哪条是火线,哪条是零线呢?我们需要利用试电笔来判断.
2.试电笔
（1）.作用：辨别火线和零线。

（2）.结构：由金属笔尖、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体依次相连而成。

(3)工作原理：正确使用时，若碰到的是火线，电流经笔尖金属体、电阻、氖管,经过人体、大
地,流到零线,与电源构成闭合电路，则氖管发光。

如果笔尖接触的是零线，氖管中不会有电流，也就不会发光。

①为什么人手必须接触金属体笔尾？
这样才会有电流通过测电笔，氖管才会发光。

①为什么手触笔尾金属体时氖管会发光，而人不会触电呢？
试电笔的电路中串联一个几兆欧的电阻. 笔尖接触火线时，220V 的电压加在测电笔和人体构成的串联电路上，通过氖管和人体的电流小于 ： 6220V 0.22mA 10U I R =
==Ω
,这个电流可以使氖管发光，但对人体是没有危害的.
①试电笔接触零线时，氖管为什么不会发光？
因为无电压。

电压是产生电流的原因。

①在用测电笔判别火线、零线时，为什么不能让手碰到笔尖的金属体？
笔尖处的电压为220V ，已超过了人体的安全电压。

（4）.试电笔使用方法:
手没有触到笔尾金属体，即使接触到火线，氖管也不会发光。

使用时手一定不能碰到笔尖金属体。

[知识拓展] 家庭电路顺口溜
火线零线要分清,示意图上总平行;
电能表来测电能,保险丝在干路中;
各种插座要并联,用电器间也包含;
灯泡开关是串联,开关接的是火线;
尾部金属接火线,这样来做最安全;
三、三线插头和漏电保护器
师：固定插座在家里用处很多，一般固定在墙上；可移动插座用起来比固定插座灵活一些。

插座有两孔和三孔的。

什么时候用三孔的插座呢？（洗衣机、电冰箱、电饭锅用三孔插座）师：三孔插座对应的应用三线插头。

前面我们刚知道火线和零线，第三条线是什么线？（地线）
师：地线是把用电器的金属外壳与大地相连。

万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏，使外壳带电，电流就会流入大地，不致对人造成伤害。

1.三线插头
为什么三孔插座中间的那个脚长？
插插头时可以先接地，拔插头时可以后离地。

2．三孔插座：
三孔插座的接法应该是左边的插孔接零线，右边的插孔接火线，中间的插孔接地线，即“左零右火中间地”.
保护接地：用电器的外壳是金属的,如果金属外壳与火线的绝缘皮损坏,使金属外壳带电,金属壳上就有220V的电压. 人触及它时，电流就会通过人体进入大地，发生触电事故.三孔插座上面的孔是与大地相连的,用电器的金属外壳就是接到这个孔中的, 若外壳接地，电流就会通过地线流向大地,而不经过人体.
电流就会经接地线进入大地，就不再有电流流经人体.
3.漏电保护器
师;随着科技的进步,生活用电会越来越安全.比如在新建的楼房里,连接各户的总开关上大多装有漏电保护器.正常情况下,用电器通过火线、零线和供电系统中的电源构成闭合电路,不应该有电流直接流入大地.但是,如果人站在地上不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时总开关上的“漏电保护器”就要起作用了,它会迅速切断电流,对人身起到保护作用.
（1）漏电保护器的作用：防止人员发生触电事故时进行保护的，比如有人触电，则漏电保护器跳闸，自动关闭电源输出，避免触电事故扩大造成人员伤亡。

如果站在地面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”会迅速切断电流，对人体起到保护作用.
（2）空气开关和漏电保护器在电路中分别起什么作用?这样安装有什么好处?
空气开关是当电路中电流过大自动断开,保护电路,它可以在干路中,也可以在安装大功率用电器的支路中;漏电保护器可以接在插座中,如果接插座的用电器漏电,可以切断插座中的供电,对其他用电器不影响.
D. 使用试电笔时手不能接触笔尾金属体
【答案】C
【解析】A．金属外壳的电器都必须接地，这样才不易发生触电事故，故A错误；
B．雷雨天气不能躲在高大建筑物等物体下避雨，这样更容易触电，故B错误
C．为保证人体安全，以免发生触电事故，所以维修家用电器前要切断电源，故C正确；D．使用试电笔时手指必须要接触金属笔尾，笔尖接触电线，可辨别火线与零线，故D错误。

2、如图是家庭电路正常工作的一部分。

下列说法中正确的是（）
A．导线B与大地之间的电压为220V
B．保险丝能在有人触电时自动切断电路
C．电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地
D．闭合开关后测电笔先后插入插座的左右插孔，氖管都发光
【答案】C
【解析】A．由图知，保险丝安装在火线上，A是火线，B是零线，零线B与大地之间电压为0V，故A错误；
B．保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，但有人触电时电路的电流不是很大，保险丝不会自动切断电路，故B错误；
C．三孔插座已接地，当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地，这样能，
防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故，故C正确；
D．插座的左孔接零线，右孔接火线，所以测电笔插入插座的左氖管不发光，插入插座的右插孔氖管发光，故D错误。

故选：C。

§知识小结
【课堂检测】
1.（2019 四川内江市）有关安全用电，下列做法错误的是（）
A．使用验电笔时手要接触验电笔后端金属部分
B．为了使用方便，可以剪掉三脚插头中保护接地线的插脚
C．接入漏电保护器，可以在导线漏电、电器短路等故障时断开电路起保护作用
D．高压线发生断线落地时，人不能靠近落地处
2.（2019山东潍坊市）．在如图所示家庭电路中，将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，灯泡不亮；保持开关闭合，拔出插头，将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。

若电路中只有一处故障，则故障可能是（）
A．零线上保险丝烧断B．火线上保险丝烧断
C．灯丝烧断D．插座短路
3.(2019 绵阳市)正确使用插线板是安全用电的要求。

使用右图所示的插线板时发现：只有开关闭合时，指示灯才能发光，插孔才能提供工作电压；即使指示灯损坏，开关闭合插孔也能提供工作电压。

根据上述现象，插线板内线路及电源连接方式是（）
A. B.
C. D.
4.(2019 陕西省)如图是小轩家的部分电路。

下列说法正确的是（）
A、若熔断器熔丝断了，可以用铜丝代替
B、若导线cd间断路，仍然可以安全使用三线插座
C、若闭合开关S，灯泡L不发光。

用测电笔检测e点，氖管不发光，则说明灯丝一定断了
D、若ab间断路，灯泡L仍能正常工作
5.(2019 淄博市)有一种插线板，当开关断开时，指示灯不亮，插孔无法正常工作；当开关闭合时，如果指示灯损坏，插孔也能正常工作。

下图既能满足控制要求，又符合安全用电原则
的是( )
A. B.
C. D.
6.（2019 山东德州市）图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（）
A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B．断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点时氖管不会发光
C．保险丝烧断后可用铜丝代替
D．闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
7.(2019 黑龙江齐齐哈尔市)(多选)我们怎样才能安全地享受电带来的便利呢？下列关于家庭电路和安全用电常识说法正确的是（）
A．输电线进户后，应依次连接电能表、保险装置、总开关、插座等
B．保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
C．三孔插座中零线与地线接反，当接在该插座上的用电器闭合开关时，漏电保护器会切断电路
D．同一插线板上，不要同时使用大功率用电器
8.(2019 广东省)如图所示为家庭部分电路示意图，正常发光的电灯突然熄灭。

检查保险丝发现完好，再用试电笔先后检测插座的两孔，氖管均发光。

由此判断电路故障的原因可能是（）
A．插座短路B．进户的火线断路
C．进户的零线断路D．电灯的灯丝断路
9.（2019 四川自贡市）用试电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是。

如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是。

10.简答题(2019 黑龙江齐齐哈尔市)阅读短文，回答问题：
××系列电饼铛产品说明书
一、产品特点
1、上下铛可同时加热，下铛也可单独加热，加工食品时可根据用户需要双面或单面烙制
2、产品有低钢沿，高钢沿。

低锅沿适合烙制大饼：高锅沿适合烙制水煎包。

3、上下铛结构严密，在烙制食品过程中基本不失水分，烙熟的食品松软适度，外黄里嫩，美味可口
二、安装须知
发光，说明蓝色线是通的（即插孔的左孔通过灯泡、开关与火线相连，如下图）；插孔的右孔能使氖管发光，说明红色线是通的（即火线是完好的），综合分析可知是A点左侧的零线断路（可能是零线上保险丝烧断）。

3.D
【解析】由题意可知，开关同时控制指示灯和插座、且指示灯与插座互不影响，则开关须串联在干路上、指示灯与插座须并联。

故D正确。

A. 开关只控制指示灯，故A错误；B. 指示灯与插座串联，故B错误；C. 开关只控制插座，故C错误。

4.D
【解析】A中若熔断器熔丝断了，说明电路出现故障，应在排除故障后换用同规格的熔丝，绝不能用铜丝代替，故A错；B中若cd间断路，则插座接地线断，用电器的金属外壳不能接地，所以不能再安全使用三线插座，故B错；C中e点与零线直接相连，灯泡正常发光情况下，用测电笔检测e点，氖管也不发光，所以不能说明灯丝断了。

D中若ab间断路，但灯泡的两端依然可以连接到火线和零线形成回路，所以灯泡可以正常发光，故D对。

5.A
【解析】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；
如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全，故只有A正确。

6.D
【解析】A．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故，故A错误；
【解析】（1）由题知，电饼铛的额定电压220V，工作电压可在额定电压基础上±10%浮动，即U＝220V+220V×10%＝242V，U'＝220V﹣220V×10%＝198V，
则电饼铛的工作电压范围：198V≤U≤242V；实际电压为210V，所以该电饼铛能使用。

（2）金属箱体应接地，金属外壳用电器漏电时，人接触金属箱体，地线把人体短路，电流不会经过人体，能避免触电事故发生。

（3）食品烙制时水变成水蒸气，物质从液态变成气态，是汽化现象；上下铛结构严密，可以减少水分的汽化。

（4）导体中有电流通过时，都要产生热量，这是电流的热效应。

电饼铛受潮有微量漏电，电饼铛通电时，可通电加热五分钟以上进行排除，这是电流的热效应。

（5）A．电路中保险丝太粗，则保险丝的电阻较小，电流通过保险丝时产生的热量太少，保险丝不容易熔断，不会造成电饼铛通电后不热，故A不符合题意。

B．电路线断路电路中没有电流，电饼铛不产生热，故B符合题意。

C．电源电压一定时，若发热体电阻小，根据P＝可知，发热体的功率大，则相等时间内产生热量多，故C不符合题意。

【课堂总结】
【家庭作业】
1、家庭电路中，空气开关发生跳闸的原因是（）
A．电流过大B．电流过小C．电压过高D．电压过低
2、下列家庭电路中，连接符合安全用电要求的是（）
A．B．
C．D．
3、如图为家庭部分电路示意图，正常发光的电灯突然熄灭，检查保险丝发现完好，再用试电笔先后检测插座的两孔，氖管均发光。

由此判断电路故障的原因可能是（）
A．插座短路B．进户的火线断路
C．进户的零线断路D．电灯的灯丝断路
4、在如图所示家庭电路中，将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，灯泡不亮；保持开关闭合，拔出插头，将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。

若电路中只有一处故障，则故障可能是（）
A．零线上保险丝烧断B．火线上保险丝烧断
C．灯丝烧断D．插座短路
5、图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（）
A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B．断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点时氖管不会发光
C．保险丝烧断后可用铜丝代替
D．闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
6、如图中的家庭电路元件，连接顺序正确的是（）
A．B．
C．D．
7、我国家庭电路电压是V，蒸汽熨斗接入电路熨烫衣物时，水蒸气液化会热量，衣物内能增加主要是通过的方式来实现的。

8、将图中的两盏节能灯接入家庭电路中。

要求：开关同时控制两盏灯，且开关闭合时两灯都能正常发光。

9、如图是部分照明电路。

用笔画线代替导线，将开关和电灯接入照明电路。

10、将图中带开关的三孔插座正确接入家庭电路。

11、图甲是彬彬家新购买的插座转换器，其内部简化电路如图乙所示。

当闭合开关S和S1时，插座和USB接口能正常使用，小台灯发光；当开关S断开时，各元件都不工作；当闭合开关S、断开S1时，小台灯不发光，但USB接口和插座仍能正常使用且互不影响。

请在图乙中将未完成的电路补充完整。

12、图甲是家庭电路中常用的一个由两孔插座、三孔插座和开关组合而成的元件。

图乙方框内是其内部示意图，“〇”代表接线柱。

请将图乙电路连接完整。

要求：符合安全用电原则，开关只控制灯泡，方框内导线只允许
连在接线柱上。

13、请在图中用笔画线代替导线，将电灯、开关连入照明电路中
【答案】
1、A。

【解析】AB、电流过大会造成空气开关跳闸，故A说法正确，B说法错误。

CD、一般情况下家庭电路的电压是220V；在电阻一定时，电压过低，电流过小不会造成空气开关跳闸，电压过高，也不会太高也不会高于240V，也不会造成电路中电流过大，故CD 说法错误。

2、B。

【解析】AC、家庭电路中灯和插座之间应该是并联的，而这两幅图中灯和插座串联，故AC 错误；
BD、为了用电安全，开关应接在火线与电灯之间，插座接线时应遵循“左零右火”的原则，故B正确、D错误。

3、C。

【解析】保险丝完好说明电路不是短路或总功率过大；
用试电笔先后检测插座的两孔，氖管均发光，说明插座的两孔直接或间接地与火线相连；
试电笔检测插座的右孔时，氖管发光说明和火线接通（如下图蓝线部分）；试电笔检测插座的左孔时，氖管发光说明和火线接通（如下图红线部分）；
正常发光的电灯突然熄灭，说明是断路，综合分析可知，断路在A点左侧的零线部分，即进户的零线断路，C正确。

4、A。

【解析】将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，灯泡不亮，说明电路中存在断路故障；若灯丝烧断，则电视机应该工作，故不可能是灯丝烧断；
保持开关闭合，拔出插头，将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光，插孔的左孔能使氖管发光，说明蓝色线是通的（即插孔的左孔通过灯泡、开关与火线相连，如下图）；插孔的右孔能使氖管发光，说明红色线是通的（即火线是完好的），综合分析可知是A点左侧的零线断路（可能是零线上保险丝烧断）。

5、B。

【解析】A、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故，故A错误；
B、断开开关S时，A点在火线上，用试电笔接触A点氖管发光，由于开关断开，B点与火线断路，接触B点时氖管不会发光，故B正确；
C、当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铜丝代替保险丝后，就起不到保护作用了，故C错误；
D、若闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯断路，故D错误。

6、B。

【解析】电能表的测量整个家庭消耗电能的多少，一定安装在最前面。

开关控制整个电路，为了检修电路比较方便，要安装的电能表的后面。

电路中电流过大会熔断保险丝，为了更换保险丝比较方便，保险装置安装在总开关的后面。

故只有B正确。

7、220；放出；热传递。

【解析】（1）我国家庭电路电压为220V；
（2）熨烫衣物时，水蒸气液化成小水滴，放出热量；此时衣物从熨斗吸收热量，是通过热传递的方式增加衣物的内能。

8、【解析】两个灯泡是并联的，开关控制灯泡时，开关和灯泡是串联的，开关接在灯泡和火线之间，如图所示：
9、【解析】火线首先过开关才能进灯泡顶端的金属点，零线直接进灯泡的螺丝口，这样在开关断开时，能切断火线，保证此时灯泡不带电。

10、【解析】根据安全用电原则，开关应接在火线上，三孔插座的右孔通过开关与火线相连，上孔接地线，左孔接零线，如图所示：
11、【解析】由题意可知，开关S控制整个电路，所以开关S在干路上；插座、USB接口与小台灯互不影响，所以插座、USB接口与小台灯并联；开关S1控制小台灯，开关S1与小台灯串联，如下图：
12、【解析】①三孔插座的连接：上孔接地线，当金属外壳的用电器插入插座时，使金属外壳接地，防止金属外壳漏电发生触电事故。

左孔接零线，右孔接火线。

①灯泡的连接方法：火线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入螺旋套。

开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断了火线，安全的更换灯泡。

如图所示：
13、【解析】火线首先进入开关，然后接到灯泡顶端的金属点；零线直接接在灯泡的螺旋套上；这样在开关断开时，电灯灯座上没有电，接触或更换灯泡不会触电。

如图所示：。