2022-2023学年浙江八年级下学期科学同步讲义第6节家庭电路(含详解).pdf
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1、第6节家庭电路金目标导航课程标准课标解读L了解家庭电路的组成,知道测电笔的结构和使用方法。2.知道保险丝的作用,会选用保险丝,知道断路器和熔断器的作用和工作原理。3.知道三孔式插座、三脚插头的连接和作用。解 读1:描述家庭电路的组成及安装,并能正确使用测电笔辨认火线和零线,常见题型为选择题、填空题和作图题,难度适中。解 读2:能说出电能表及熔断器(保险丝)的作用和判断家庭电路故障,常见题型为选择题和填空题,难度适中。改f知识精讲 堂,知识点0 1家庭电路(一)家庭耳路的组成如图所示,家庭电路由进户线(零线和火线)、电能表、总开关、保护装置(熔断器)、插座、电灯(灯座)和开关等部分组成。间 刀
2、开 关(二)各元件简介(1)进户线:从户外输电线上引进,其中一根叫火线,另一根叫零线。火线与零线之间的电压正常值为220伏,火线和大地之间的电压也为220伏,零线和大地之间的电压为零。(2)电能表:用来测量用户在某一段时间内消耗电能的多少,通常装在家庭电路的干路上。外面供电线路接人家庭后,首先接到电能表上。(3)总开关:常用闸刀开关或空气开关,用来控制整个家庭电路的通断。便于检测电路,更换电器设备,装在电能表之后。(4)熔断器:也叫做保险盒,内含保险丝,用于保护家庭电路的安全。现在家庭中常用一种断路器(“空气开关”)来替代闸刀开关和熔断器。连接时应该串联在火线上,当电路中电流过大时,就会自动切
3、断电路,起到保护电路的作用。(5)插座:可给移动的用电器供电,插座应并联在电路中。插座一般分为两孔式插座和三孔式插座。(6)电灯和开关:电灯安装在灯座上用来照明,开关用来控制电灯的亮灭,注意开关一定要接在火线上,且与灯泡串联。(三)测电笔(1)作用:辨别火线和零线。(2)结构:如图所示,测电笔主要由笔尖金属体、电阻、窗管、弹簧、笔尾金属体等组成。金掘笔R正确的使用方法借误的使用方法(3)使用方法:用手接触测电笔的金属笔卡(或笔尾金属体),笔尖金属体接触待测导线,若颊管发光,则所测导线为火线;若气管不发光,则所测导线为零线。正确方法:手接触金属笔卡;笔尖金属体接触火线时筑管发光,接触零线时就管不
4、发光不正确方法:手未接触金属笔卡,笔尖金属体接触火线时冤管仍不会发光(4)巧用测电笔用测电笔判断零线断开:正常情况下,测电笔接触火线时才能发光,如果用测电笔检测闭合开关后的电灯(电灯不发光)两端,均能发光,说明家庭电路中进户零线断开。用测电笔判断火线断开:如果用测电笔检测插座的双孔,均不能发光,说明家庭电路中与插座相连的火线断开【能力拓展】判断火线的方法:使用测电笔测试,使筑管发光的是火线;一般安装熔断器的是火线;与开关相连接的是火线;与灯口顶部的金属体相连的是火线;在实际生活中,一般红色的导线是火线。当开关断开时,电路中不但没有电流通过,而且灯泡应与火线断开连接,防止人触及灯泡与火线构成通路
5、,发生触电事故。家庭电路故障常见的三种情况:a.短路或家庭电路中总功率过大会导致保险丝被烧断,所有用电器都不能工作;b.火线断路或灯丝断了,断点与火线之间能使测电笔筑管发光,断点与零线之间不能使测电笔玩管发光;c.进户零线断了,用电器不能正常工作,但用测电笔检修电路,发管仍能发光。使用测电笔时手一定要接触金属笔卡(或笔尾金属体),不然导线和大地之间就不能通过人体构成通路,测电笔就起不到作用。但切不可用手直接接触测电笔的笔尖金属体,否则有触电危险。【即学即练1(2 0 2 1八 下 吴 兴 期 中)请用笔画线表示导线,将如图中的电灯、开关和插座(插座准备接空调)接入家庭电路中。客厅的部分电路。烟
6、期3线关检开【即 学 即 练2】(2 0 2 1八 下 丽 水 期 末)如图甲所示是小科家笔分别测试电路中的C、D两点,能 使 测 电 笔 颊 管 发 光 的 是 点;(1)小科用测电(2)小科闭合其中一个电灯的开关,熔断器的保险丝熔断,他用下列方法进行检测,如图所示,断开所有开关,用一个普通的白炽灯L作 为“校验灯”(图乙),并联在熔断的保险丝A、B两端,然后只闭合S、S,发 现 白 炽 灯L发出暗红色的光(发光不正常);只 闭 合S、S2,发 现 白 炽 灯L正常发光,发生短路的电灯是。,知识点0 2熔断器和断路器(一)熔断器(1)结构:熔断器一般有封闭管式熔断器和敞开插入式熔断器两种。熔
7、断器内有保险丝,封闭管式熔断器的保险丝被封闭在玻璃管内,插入式熔断器的保险丝装在盒盖上.(2)连接:在 上。(3)保险丝作用:当电路中的 时,保险丝会自动熔断,切断电路,起到保护电路的作用。材料:一般由熔点 的金属合金制成。选择依据:保险丝有各种不同的规格,通常标有额定电流(正常工作电流)。选用保险丝应使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流。(二)断路器(1)作用:当流过断路器的电流 时,断路器可以自动断开切断电路,从而起到保护电路的作用。(2)连接:断路器一般 在 上。(3)优点:断路器能手动复位,接通电路,也能手动切断电路。断路器因使用方便、安全而得到普及。(三)家庭电路中电
8、流过大的原因(1)发生短路短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。发生短路时,电路中的电阻很小,由公式可得在电压U=2 2 0伏不变时,电路中电流很大。造成家庭电路短路的三种情况:电线或用电器使用太久绝缘皮破损或老化,使火线和零线直接连通。接线时没有仔细查看造成短路。用电器两端的接线柱上有一根导线没接牢而脱落并和另一根导线连通,造成短路。(2)用电器的总功率过大,造成家庭电路中用电器的总功率过大的情况:使用了大功率的用电器。如使用大功率的空调或大功率的电热水器等。使用的用电器过多。如炎热的夏季傍晚,某家庭中可能同时使用照明电器、做饭的电器、消暑降温的电器和娱乐休闲的电器等。【能力拓展】在家
9、庭电路中切勿用铜丝或铁丝代替保险丝,因为铜丝或铁丝的熔点高,在电流过大时,一般不会熔断,从而极易发生事故。电路发生故障时,有时会导致保险丝熔断,这时不要急于更换保险丝,首先应查清导致保险丝熔断的原因、排除故障后才能更换保险丝,再合上闸刀开关,恢复供电。【即学即练3】断路器因方便、安全,被越来越广泛地使用。如图是断路器的工作原理,当电流过大时,它的工作顺序是(簧锁装置脱开触点断开电流过大,双层金属片发热过多 双层金属片弯曲,触动簧锁装置A.B.C.D.【即学即练4】(2 0 2 1 八下杭州月考)漏电保护器根据安全用电要求,住户家里必须安装如图所示的漏电保护器,漏电保护器主要由三部分组成:检测元
10、件、中间放大环节、操作执行机构,其工作原理是将漏电保护器安装在线路中,一次线圈与电网的线路相连接,二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接,当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“+”,返回方向为“一”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销),由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行,当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体一大地一工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡,一次线圈中产生剩
11、余电流。因此,便会感应二次线图,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电,为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明洞电保护器需要更换。甲 内果电路中发生漏电,漏电电流为L,则 L-L 1,(/11S1,金属堇尖M;七卜 A.使用测电笔时手可以接触笔尖测电笔时手不要接触笔卡B.使用C.测电笔中的电阻可以用铁丝代替D.当氟管发光时有微弱电流通过人体4.(2019八下金华期中)小珂家原来各用电器都在正常工作,当她把手机充电器的插头插入插座时,家里所有的用电器都停止了工作,其
12、原因可能是()A.这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路B.插头与这个插座接触不良形成了断路C.插头插入这个插座时,导致火线和零线相接触形成了短路D.同时工作的用电器过多,导致干路上电流过大,空气开关跳闸5.如图所示,小徐家的电路连接正确,各元件均正常,下列有关说法正确的是()A.洗衣机接入三孔插座后电灯与洗衣机串联B.空调接入三孔插座能使空调的金属外壳接地C.人接触B点或C点都可能引起触电D.断开开关时A、B两点都能使测电笔强管发光6.刚刚参加科学兴趣小组的小明同学,在独立组装完一盏台灯后,将其接入电路中,闭合台灯开关时,发现台灯灯泡不亮,同时其他家用电器也停止了工作,经检验发现保险丝熔
13、断,其原因可能是()A.台灯灯座的两个接线柱相碰B.台灯灯丝断了C.进户线的火线与零线原来就接在一起了D.台灯开关处短路7.(2019八下乐清月考)小明晚上把台灯插头插入插座,当他闭合台灯开关时,室内其他电灯全部熄灭,检查发现保险丝熔断,造成这一故障的原因可能是()A.开关短路 B.插座短路 C.插头短路 D.灯座短路8.(2021八下绍兴期中)在台灯开关断开的情况下,室内电灯正常发光,当把台灯插头插入插座时,室内电灯全部熄灭,保险丝熔断,发生这一故障的原因可能是()A.台灯功率太大 B.台灯的灯座短路C.该插座原已短路 D.台灯插头处有短路9.小科在学习了家庭用电后设计了一个如图所示的电路,
14、下列相关说法正确的是()丙乙 A.电路中甲、丁串联B.电路中丙连接方式不正确C.闭合开关8、S2,甲灯亮、乙灯不亮,说明乙灯被短路D.用测电笔检测丙插座的两孔时,测电笔颊管都能发光题 组B能力提升练1.(2 0 2 1八下滨江期中)如图所示的家庭电路中,下列说法正确的是()保险丝T-A.使用试电笔辨别火线和零线时,要注意安全,手不能触碰试电笔任何金属部位B.灯 泡L、L同时熄灭,保险丝却完好,用试电笔检测插座的两孔,发现氟管均发光,说明插座短路C.用灯泡L。取代保险丝接入电路,只闭合S”若L。正常发光而L不亮,说明电路正常D.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路2.(2
15、0 2 1八下仙居期末)电工用如图所示的方法检查家庭电路,在进户线的干路上串联一只灯L,请根据所学知识回答下列问题:(1)根据电路图,可以判断灯口 所在的电线与进户线中的.线相连接。(2)火线和零线之间的电压正常值为2 2 0 V。当闭合开关S时,灯L与L都发光。此时L两端的电压2 2 0 V。(填“大于”、“小于”或“等 于 )(3)当闭合开关S时,灯L正常发光,&不发光,由此可以判断出L灯头接线处。3.电工师傅常用一只额定电压为2 2 0 V的灯泡&(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示。当S闭合后,再分别闭合8、4、&(每次只能闭合其中之一)时,可能出现以
16、下三种情况,试判断以下电路情况(填 短路”“断路”或“正常”):火战-1 _ r h r岑线-二 ls s s-3 L-0-1 L0j(1)L不亮,说明该支路L,L.(2 )L 0 正常发光,说明该支路。(3 )L。发光呈暗红色,说明该支路,4.(2 0 2 1 八下诸暨期中)电冰箱是常见的家用电器。(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用 相互吸引来增强它的密封性能。(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据 的原理制成的。(3)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示。细心观察可以发现,三脚插头中“1”与冰箱连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是A、插入插座中可更
17、稳固更美观B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地C、拔出插座时先使插头与火线相脱离5.(2 0 2 1 八下新昌期末)断路器具有方便、安全的特点,家庭中常用它来代替闸刀开关和熔断器。(1)断 路 器 串 联 在(选 填“火线”或“零线”)上。(2)当电路中电流过大时,会 出 现 如 图 中(选 填 A 或 B”)。触点断开没有电流6.(2 0 1 9 八 下 乐清月考)用电安全是大家需要关注的问题,现在很多家庭里都安装了漏电保护器。下面是小红家的漏电保护器的铭牌,根据铭牌信息回答下列问题。20 A 220 V轨定漏电动作电流30 mA铳定漏电不动作电流15 mA漏电分断时间 V O.ls(1)漏
18、电 保 护 器 应 该 安 装 的 进 户 线 是 (填火线或零线)(2)求电路正常工作时漏电保护装置的电阻。(3)漏电保护装置将电路断路后不能自动恢复,需要人工还原,这样的设计的好处是7.现代家庭电气化程度越来火线保险丝越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示,用电器R接在电压为2 2 0 V 的电源上时,其电阻是4 4 Q,电路中还有额定电流为1 0 A的保险丝。火线保脸丝测量项目完全干燥时出汗或潮湿时手与手之间电阻2 0 0 k Q5 k Q手与脚之间电阻3 0 0 k Q8.8 k Q手与塑料鞋底之间电阻8 0 0 0 k Q1 0 k Q(1)保险丝是
19、由 大、低的铅锌合金组成的。(2)只有用电器R接人电路时,通过保险丝的电流为多少?(3)一个出汗的人,赤脚站在地上,由于不小心手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是多少?试分析保险丝会不会熔断。(上表电阻数据仅适用于此人)8.有同学一提到电就害怕,使用测电笔也担心会触电。其实只要正确使用测电笔,就完全不用担心。测电笔结构如图。在使用测电笔时,当笔尖金属体接触到火线时,航管立即发出桔红色的光,你知道为什么这时有电流通过人体,但人却没感觉呢?原来测电笔内都有一个阻值很大的电阻,使加在人体两端的电压远低于安全电压,以至通过人体的电流也远小于安全电流1 0 m A,那么人就没有感觉了。(1)一般
20、情况下,人体安全电压是(2)下列有关测电笔的安全使用,正确的有A B C D(3)现有一只测电笔,其中的电阻约为8 7 8 KQ,筑管的电阻忽略不计,假设人体的电阻为2 0 0 0 Q,试计算通过人体的电流是否真的低于安全电流?(火线与大地之间的电压为家庭电路的电压。)题 组C培优拔尖练1.如图是小宇家的部分照明电路图。(1)该 电 路 中 接 错 的 元 件 是(填写元件符号名称)。(2)一天小宇发现灯L不亮了,而灯泡没坏。于是他闭合开关S,用测电笔分别测试a、b、f各点,发现测试a、b、c 三点时测电笔颊管发光,而测试d、e、f 时不发光。这说明 两点间发生了,于是他很快修好了该电路。(3
21、)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,聪明的小宇立刻用测电笔进行测试,他测出家里的插座的两个孔都能使就管发光,小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下,其原因可能是。2.(2 0 2 1 八下临海期末)人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知:由于人体的电阻会随着环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42伏,3 6 伏,2 4 伏,1 2 伏,6伏)。如在皮肤干燥等情况下4 2 伏以下的电压是安全的;在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。请回答下列问题:(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手 还 要
22、接 触;(2)某人用正确的方式使用测电笔接触零线,此 时 流 过 人 体 的 电 流 为;(3)如图乙,在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21 4 0 0 欧,则允许通过人体的最大电流为多少?3.(20 21 八 下 台州期中)如 图 1 为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220 V,有两个加热档位。设计师最初设计的内部电路有如图2 甲、乙两种接法,其中电热丝L=6 0 Q,R=4 4Q。R,凡推。T220 V220 V(1)使用挂烫机时,要插入三孔插座,是为了将金属外壳与 相连。(2)保险丝的选择原则是
23、保险丝额定电流 电器中正常工作电流。(3)已知熔断器里的保险丝允许通过的最大电流为8 A,请通过计算说明设计师应该选择哪个电路。(请写出计算过程,计算结果保留一位小数)4.(20 1 9 八下绍兴月考)阅读短文,回答问题:漏电保护器根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器.其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中L 为零,进户线中流入的电流。和流出的电流L 相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的L
24、 不为零,就会造成L 和 L 不相等,当 L 和 L 的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。福电保护器用电设备漏电保护器用电设备(1)关于漏电保护器,下列说法正确A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电(2)如果发生漏电,漏 电 电 流 为 则 L、&、L 大小关
25、系的表达式为。(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Q,人与地面、电线等的接触电阻为3500 Q,此时流过人体的电流为 mA,(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏 电 保 护 器 (会/不会)断开,理由是。(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S 与电阻R组成,闭合试验开关S 就能模拟漏电情形,试验电 路 的 连 接 符 合 要 求 的 是。R SR包5.(2019八下余杭月考)阅读短文,回答问题:漏电保护断路器电给我们带来便利的同时也带来安全隐患,根据安全用电要求,现在,许多用
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