教科版九年级物理下册第九章家庭用电

第九章 家庭用电 1.家用电器 导入新课 家庭中的常用电器 电的应用促进了人类文明的快速发展，现代家庭生 活的自动化、智能化更离不开电。 导入新课 学习目标 1.了解常见的电器的分类，认识电热类电器。 2.认识家用电器与电源的连接，能区分相线、中性线、接 地线。（重点） 3.掌握验电笔的结构和使用办法。 1.活动：你家都有哪些家用电器 表9-1-1中列出的是小明 家的家用电器及其额定功率。 请你仿照表9-1-1，将你家的 家用电器和额定功率填入自 制的表中。 一、认识家用电器 表9-1-1 小明家的家用电器 名称 数量 额定功率/W 照明灯具 12 400 电视机 1 77 电冰箱 1 145 洗衣机 1 350 浴霸 1 2000 换气扇 2 70 电饭锅 1 700 电熨斗 1 500 暖风机 1 1250 计算机 1 200 空调机 1 930 饮水机 1 700 微波炉 1 1180 抽油烟机 1 120 电风扇 2 125 电饼铛 1 1200 电磁炉 1 1600 其他 2 100 合计 32 11647 讲授新课 2.家用电器的用途和分类 家用电器的 用途 将电能转变成其他形式的能 进行某种信息处理、服务于家庭生活 家用电器 的分类 电热类 电动类 照明类 信息类 你能将表9-1-1中的家用电器进行分类吗？ 3.电热类家用电器 工作原理：靠电流通过电阻产生热量进行工作。 电热水器 电饭锅 电熨斗 插座、电源线和电水壶 二、家用电器与电源的连接 1.观察：插座——家庭电路预留的电源接口 插座： 两孔插座 三孔插座 两孔插座： 没有金属外壳 的用电器使用两孔 插座，如台灯等。 三孔插座： 一般有金属外 壳的用电器使用三 孔插座，如电水壶 等。 2.相线、中性线、保护接地线 中性线，俗称零线，符 号为N，中性线通常是不 带电的。 保护接地线，俗称接地线， 符号为PE，保护接地线通常是 也不带电的。 L N P E 熔断器 相线，俗称火线，符号为L， 相线是带电的。 3.插座接法 中性线 （零线） 相线 （火线） 保护接地线 两孔插座的接法是左边的插孔接零线，右边的插孔接火 线；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”。 中性线 （零线） 相线（火线） 思考：同是漏电，为何反差如此大？ 当用电器漏电，其金属壳上就有220伏的电压。如果这 个用电器没有接地线，当人触及它时，电流就会通过人体进 入大地，发生触电事故。若外壳接地，电流就会经接地线进 入大地，人体接触用电器外壳时就不再有电流流经人体。因 此，接地线是用电器的安全线。 4.观察：插头——家用电器连接电源的接头 插头： 安装在家用电器电源线的一端，将其插入插座即 可使家用电器与电源连通。 两脚插头 三脚插头 结合插座和相线、中性线、保护接地线的知识，分析 插头的内部结构。 插头 家用电工工具包 验电笔是这个包中必备 的工具，用于检查低压导体或 电气设备外壳是否带电。 三、家用电工工具 验电笔的结构：验电笔由金属笔尾、金属笔尖、电阻 和氖管等组成。 1.动手做：学会使用验电笔 笔尖金属体 电阻 氖管 小窗 弹簧 笔尾金属体 2.验电笔工作原理 氖管中充有稀薄的氖气，两端是两个金属电极。当电极 间的电压达到一定值时，氖气会导电。当电流从一个电极流 到另一个电极时，氖气会发出红光。 3.验电笔分类及使用方法 验电笔 螺丝刀验电笔 使用方法： 1.验电笔：手指要按住金属笔尾，用笔尖接触 被测的导线。 2.螺丝刀验电笔：用指尖抵住上端的金属帽。 4.实验结果 如果验电笔的氖管发光，则被测导线是火线； 如果验电笔的氖管不发光，则被测导线是零线。 注意：验电笔中的电阻的作用十分重要，因为氖管发光 只需很小的电流，所以验电笔的电路中串联一个很大的电阻。 思考：为什么手触笔尾金属体时氖管会发光，而人不会 触电呢？ 因为笔尖接触火线时，220伏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 220伏 /1000000欧=0.00022安=0.22毫安，这个电流可以使氖管发 光，但对人体是没有危害的。 课堂小结 家 用 电 器 认识家用电器 电热类 电动类 照明类 信息类 家用电器与电源的连接 相线 中性线 接地线 验电笔：结构和使用办法 1.以下用电器中，工作时能量转化的主要形式与其他三件不 同的是（ ） A.电风扇 B.电炉 C.电熨斗 D.电水壶 2．电冰箱、洗衣机、电暖器等家用电器都用三脚插头，其目 的是（ ） A.节约电能 B.使家用电器获得电能 C.延长家用电器使用寿命 D.防止家用电器外壳带电时发生触电事故 A D 随堂训练 3.在使用测电笔的几种做法中（如图所示），哪些做法 是正确的，答：_________。 4.甲图是一个家庭电路中常用的插座，其中A孔应接________ 线，B孔应接________线，C孔应接________线。 甲、丙 零 火 接地 第九章 家庭用电 2.家庭电路 思考 输送：通过变电站、输电线以及各种输配电器送入我 们的家庭住宅。 你知道家里用的电是怎样输送进来，又是怎样分配 的吗？ 分配：？？？ 导入新课 学习目标 1.了解家庭电路的控制电器和保护电器。 2.了解新旧住宅家庭配电线路示意图，并比较其 异同之处。 一、认识家庭电路 家庭电路由进户线、量电装置、配电装置、用电器和导 线组成。 家 庭 电 路 讲授新课 从户外的低压电网引进室内的进户线有两 根，一根是中性线N（零线），另一根是相线L （火线）。中性线与大地间没有电压，相线与中 性线的电压是220V。 进户线：为用户提供电能来源，由 户外低压电力网提供，电压为220V。 家庭电路的组成 插座可以接电视、冰箱、洗衣机 等家用电器。 家庭电路的组成 1.电能表   （1）作用：测量用电器消耗 电能的多少。  （2）安装：安装在干路上， 在总开关之前。      （3）读数：123.4 kW ·h 二、量电装置和配电装置 电源线 静触头一定要在上边，切不可倒装。 （1）闸刀开关的作用:接通和 切断电路，便于更换电器或维 修设备。 （2）闸刀开关安装时的应该怎 样放置? 静触头 动触头 2.总开关 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。 ② 材料：由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成。 ③ 注意：选用合适规格的保险丝，不能用铜丝或者铁丝代替。 插入式保险盒 保险丝 管式熔断器 4.保险装置——空气开关（低压断电器） 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 作用：可以对人身触电、导线漏电、插座接错线、用电 器短路等故障起保护作用。 5.保险装置——漏电保护器 动手做：练习使用家庭配电箱 请阅读P9“动手做”内容，找出使用 家庭配电箱的方法。并对漏电保护器进行 例行试验。 许多家庭电路的配电箱中都有空气开关和漏电保护器。 请在家长或技术人员的指导 与帮助下，进行操作！！！ 家庭配电箱内 的空气开关和 漏电保护器    练一练： 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？ 漏电保护器的作用：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，“漏电保护器”会迅速 切断电路，对人身起到保护作用。 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，切断电路，从而 保护电路。 火线 零线 想一想：仔细观察配电板右边部分，结合生活实际，在连接 上，你得到哪些有用的信息。 1.插座和用电器并联。 2.各用电器之间并联。 3.用电器和控制它的开关之间是串联的，且为了安全起见， 火线过来先接开关再接用电器。 4.插座有双孔和三孔之分。 我发现了： 1.单回路配电线路 特点：（1）各灯具以及插座相互并联，工作时互不影响； （2）控制各灯具的开关都装在相线上，确保断开 开关时灯具上不带电； kW·h 接户线 进户线 电能表 2.5（5） A 闸刀开 关 熔断器 照明灯 具和插 座 三、现代家庭电路 试一试：用以学过的知识，你能解决吗？ 开关与被控制的电灯怎样连接？ 灯头里面的线又怎么连接呢？ 控制电灯 的开关应与电 灯串联，并且 要接在火线上 接火线 白炽灯螺丝口灯座中心的金属片接相线，螺丝套接中 性线，以防止人身触电。 2.多回路配电线路 使用原因：常用电器较多，负载功率较大。 请同学们阅读P10最后一段，找出上图的工作原理。 kW·h × × 5(20)A 漏电保护器 6A 10A 20A 插座 灯具 接户线 进户线 电能表 断路器 家 庭 电 路 认识家庭电路 量电装置和配电装置 现代家庭电路 电能表 总开关 保险装置 保险丝 空气开关 漏电保护器 单回路配电线路 多回路配电线路 课堂小结 1.关于家庭电路，下列说法中不正确的是（ ） A.电能表用来显示用户所用的电能，应安装在干路上 B.保险丝安装在总开关后，当电路中有大电流通过时会熔断 C.开关与用电器并联 D.总开关千万不能倒装，其静触头应在上面 C 2.小强同学在学习安装照明电路时，由于操作不规范，导致 开关中两个接线柱接到了一起，这样产生的后果是（ ） A.灯不能正常发光 B.保险丝迅速熔断 C.开关依然起作用 D.灯总是亮着 D 随堂训练 3.李刚家的灯不亮了，它使用验电笔检查时发现验电笔的氖 管仍能发光，保险丝和灯泡都完好，分析此故障的发生原 因可能是（ ） A.停电了 B.进户的火线断了 C.火线与零线相碰了 D.零线断了 D 4.请用笔画线表示导线，将它们连入电路 第九章 家庭用电 3.安全用电与保护 随着家电的普及，现代生活已经离不开电，但如果不注 意安全使用，也可以造成危害。 导入新课 学习目标 1.了解引起触电事故的原因，以及对人体来说安全的电 压量值。 2.了解触电的几种方式。 3.了解由用电引起的火灾、爆炸及其他安全事故。 4.了解接地等用电保护措施。 1.触电 （1）触电原因 由于人体是导体，人体 触及带电体时，就有电流通 过人体。触电原因就是电流 从人体中通过造成的。 相线 中性线 讲授新课 一、触电和安全电压 电流/mA 人体的反应 0.1mA~0.9mA 对身体无害反而能治病 1mA左右 引起麻的感觉 20mA~35mA 会引起剧痛和呼吸困难 大于50mA 会发生心室颤动，有生命危险 （2）人体对电流的反应 人体能感知的最小电流为0.5mA。 触电的危害程度主要取决于通过人体的电流大小。 （3）决定通过人体电流大小的因素 根据欧姆定律：I=U/R 可知通过人体电流大小，取决 于加在人体两端电压和人体本身电阻。 提问：人体的电阻大小与哪些因素有关呢？请同学们阅 读课文12页第四段回答。 人体电阻通常包括外 部电阻和内部电阻 外部电阻：与触电当时所 穿衣服、鞋袜以及身体的 潮湿情况有关，从几千欧 到几十兆欧不等。 内部电阻：与触电者的皮 肤电阻和体内电阻有关。 一般在皮肤清洁干燥环境中，人体电阻比较大，大 约在2千欧~20兆欧范围内；皮肤出汗时，约为1kΩ;皮肤 有伤口时，约为800Ω。 人体电阻因人而异，并与清洁与否、干湿程度等有关。 2.安全电压 我国规定的不同环境的安全电压——其额定值的五个 等级：42V、36V、24V、12V、6V。 行业规定安全电压为不高于36V，持续接触安全电压 为24V潮湿环境中，人体的安全电压12伏，水下作业等场 所应采用6V安全电压。 1.低压触电 家庭电路电压是220V。工农业生产的动力电电 压是380V。他们都属于低压线路机，家庭电路触电多为低 压触电，基本上有两种情形。 相线—人体—大地形成回路，电流通过人体。 （1）单线触电 相线 中性线 “别碰我，快去 断开电源或快给 我一张干燥的木 凳”。 二、低压触电和高压触电 （2）双线触电 相线—人体—中性线形成回路，电流通过人体。 讨论：发现低压触电的人应该怎么办？ 相线 中性线 “别碰我！ 快去断开 电源！” 立即切断电源，如拉开电源开关或刀闸，拔除电源插 头等 （3）低压触电处理方法 带电的导线误落在触电者身上时，可用绝缘物体(如 干燥的木棒、竹竿等)将导线移开，也可戴绝缘手套或将 手用干燥衣物等包起绝缘后解脱触电者。 切勿直接接触触电伤员防止自身触电影 响抢救工作进行!!! 2.高压触电 电压在1000V以上的为高压电，高压设备一般应远离人们 的活动范围，并设有危险标。 （1）电弧触电 电弧触电指的是 当人体靠近高压带电 体时，带电体与人之 间发生放电所致。 高压触电也有两种形式，它们分别是: （2）跨步电压触电 高压线发生断线后落地，相线 直接与地面接触，形成以落地点为 中心，周围电压逐渐降低的区域。 这时如果有人踏入此区域，沿半径 方向两脚之间的电压叫作跨步电压。 前脚接地点——人体——后脚接 地点形成回路，使人触电。两脚之间 的距离越大跨步电压越大。 ②高压跨步触电：为保小命，赶快做“蛙跳”或 “单脚跳”远离高压电线。 ①救护人员注意穿上胶底鞋或站在干燥的木板上，想 方设法使伤员脱离电源，高压线需移开10米方能接近 伤员。 （3）高压触电处理方法 3.安全用电原则 不接触低压带电体;不靠近高压带电体 第一：野外如遇雷雨天,切莫躲在大树下; 第二：在湖划船遇打雷,绝不站立在船头; 第三：如在草原遇打雷,快速趴下保安全。 （低压勿摸，高压勿近） 1.有些火灾是电火花或电弧引起的。 电弧熔化的金属掉落在易燃物上也可能引起火灾。 2.电流过大导线发热会使绝缘外皮着火引起火灾。 思考：家庭电路中电流过大的原因是什么？ 三、火灾、爆炸及其他 （1）一种原因：电路中发生短路现象。 你知道形成家庭电路中短路的原因是什么吗？ 由于改装电路时不小心或绝缘皮破损或老 化等原因使火线和零线直接连通。 家庭电路中短路很容易造成火灾。 根据电功率和电压、电流的关系式： 由 P=UI 可以得到变形公式 I= P/U 由上式可以看出:家庭电路中的电压是一定的U=220V,所以 用电器的电功率P越大，电路中的电流I就越大。如果接入 的用电器过多用电器总功率： P总=P1＋P2＋P3 =U（I1＋I2 ＋I3）=UI总， 你能推出电功率和电流之间的关系吗？ （2）另一种原因：家用电器的总功率太大。 因家庭电路中电源电压U =220V不变，由I总= 可知， P总越 大，则 I总越大。根据热功率的计算公式：P热= ，当导体 的电阻R不变时，若流过导体的电流I越大时导体产生的热功率 P就越大，在单位时间内产生的热量就越多。热量过大就容易 引起火灾。 P总 U I 2 R 3.电线接头接触不良，散热不畅，局部过热，可能引燃导 线以及烧毁家用电器。 4.电火花和电弧还可能引起爆炸。电冰箱不宜放在使用煤气的 厨房中否则如遇煤气泄漏，控制电冰箱的继电器产生的电火花， 就可能点燃煤气引起爆炸。 漏电保护器 插入式保险盒 四、用电保护 PE 现代住宅的用电线路都有保护接地措施，三孔插座中的 保护接地线PE直接与大地连接，或通过电源（变压器）的中 性点接地。 接地线 熔断器 不可把自来水管或煤气管当作接地线使用，否则由此会 引起煤气爆炸或火灾。 不要用湿手扳开关，不要在电线上搭晾衣物。 架设电视天 线时，不要触及电线等。 安 全 用 电 与 保 护 触电和安全电压 低压触电和高压触电 火灾、爆炸及其他 用电保护 触电原因 安全电压 低压触电 高压触电 课堂小结 1.人体接触220V裸线触电，而鸟儿两脚站在高压裸电线上 却相安无事的原因（ ） A.鸟儿电阻小 B.鸟儿干燥不导电 C.鸟儿两只脚在同一根线上 D.鸟儿体积小 C 随堂训练 2.某同学站在干燥的凳子上检修电灯，以下操作，不正确又是十 分危险的是（ ） A . 一手接触火线进行检修 B . 一手接触零线进行检修 C . 一手接触火线，另一手扶在水泥墙上进行检修 D . 一手接触零线，另一手扶在水泥墙上进行检修 C 3.下列说法中正确的是 （ ） A.家庭电路中的熔丝熔断，一定是发生了短路 B.有金属外壳的家用电器，为了安全一定要插在三孔插座上 C.家用电能表上的示数 显示了家庭用电的总功率 D.电扇工作时，消耗的电能全部转化为机械能 B 4.关于家庭电路，下列说法中正确的是（ ） A.在家庭电路中同时工作的用电器越多，总电阻越大 B.家庭电路中总电流过大，是由于电路中用电器的实际功率过 大引起的 C.如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通 过用电器的电流过大而烧毁用电器 D.电炉子工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉子的导线并不 太热，是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小 D 5.关于安全用电，下列说法正确的是（ ） A. 常用抹布擦拭亮着的台灯灯泡，使其保持干净 B. 长期使用大功率电器时,为避免烧断保险丝，可以 用铜丝代替保险丝 C. 用验电笔辨别火线和零线时，用笔尖金属体接触 火线或零线，手线指要接触笔尾金属体 D. 使用有金属外壳的家用电器时，应将其外壳接在 零线上 C 第九章 家庭用电 4.家庭生活自动化、智能化 各种家用电器已走进千家万户，给我们生活带来了极大的 方便和乐趣。 导入新课 各种家用电器给我们生活带来了极大的方便和乐趣。 各种家用电器给我们生活带来了极大的方便和乐趣。 各种家用电器给我们生活带来了极大的方便和乐趣。 了解家庭生活自动化、智能化。 学习目标 讲授新课 一、住宅楼道灯的自动控制 声控开关 用声光控制，并配有延时装置。白天声控开关不起作用， 灯不会亮；天黑以后声控起作用，当有人走动发出声响时灯 亮，3~5min后熄灭。声控开关怎样连接？ 白天声控开关不起作用，灯不会亮；天黑以后声控起作 用，当有人走动发出声响时灯亮，3~5min后熄灭。光敏电阻 或光电二极管——将光信号转化电信号。 触摸式和红外线感应式。如果是触摸开关用手触摸按钮 触发电路，灯亮，3~5min后灯熄灭。红外线感应式是通过人 体发出红外线进行控制，在一定范围内触发开关，人离开30s 后灯熄灭。 家庭生活智能化、自动化给我们带来了极大的方便。 二、家庭生活智能化 家庭生活智能化、自动化给我们带来了极大的方便。 家庭生活智能化、自动化给我们带来了极大的方便。 家庭生活智能化、自动化给我们带来了极大的方便。 电冰箱 电视机 洗衣机 微波炉 家庭音响 家庭音响 物理在线 家庭发电 在自家房顶上安装太阳能电池板，或在院子里架起风力 发电机，在地下室安装燃料电池装置。 家庭生活自动 化、智能化 住宅楼道灯的自动控制 家庭生活智能化 课堂小结 1.居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着造 成很大浪费。科研人员利用光敏”材料制成“光控开关”—— 天黑时，自动闭合，天亮时，自动断开；利用“声敏”材料制 成“声控开关”——当有人走动发出声音时，自动闭合，无人 走动时自动断开。若将这两种开关配合使用，就可以使楼道灯 变得“聪明”。则这种“聪明”的电路是（ ）D 随堂训练 2. 居民楼的楼道里，夜间楼道灯一直亮着会造成浪费。科研 人员用“光敏”材料制成“光控开关”，它能在天黑时自动闭 合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”， 它能在有人走动发出声音时闭合，无人走动时自动断开。请将 图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线 正确连入电路，要求只有在夜间有声音时灯才亮的自动控制电 路，那么“光控开关”、“声控开关”必须是______（填“串 联”或“并联”）连接，同 时安装一个不受开关控制的三孔 插座。 串联 3.如图所示，把用开关控制的螺口电灯、三孔插座正确地连 入家庭电路中。