15.5 家庭用电 课程目标 1．掌握家庭电路的组成与连接 2．了解测电笔的原理和使用 3．知道家庭电路中电流过大的原因 4．知道常见的触电事故与安全用电原则 5．安全用电在实际生活中的应用 6．掌握家庭电路中电路故障的分析 知识图谱 课堂引入 你有想过为什么家里有的用电器的插头是两孔的，而像电冰箱、洗衣机、空调这种大功率电器都是三孔的呢？ 家庭电路 知识精讲 一．家庭电路的组成、连接 家庭电路的组成 1．低压进户线：给用户提供电压的线路，两条输电线，一条叫零线，另一条叫火线，火线和零线之间的电压 为 220V，零线与大地之间没有电压，大地与火线之间电压为 220V 2．电能表：测量用户在一段时间内消耗电能的仪表通常装在户外干路上，在电能表的铭牌上标有额定电压值 和允许通过的最大电流值，家庭电路中使用的电能表，额定电压为 220V，允许通过的最大电流不得小于家庭用电 时的最大电流。 3．总开关：一般是闸刀开关，安装在干路上，控制整个电路的通与断，以便检测电路更换设备。 4．保险装置：常见的保险装置有老式的保险盒、自动空气开关和漏电保护器等。保险盒内装有保险丝，保险 丝由电阻较大，熔点较低的材料制成的，当电路中电流过大时，保险丝熔断，切断电路。 5．插座：用来接可移动的用电器，应并联在电路中，插座可分为两孔插座和三孔插座。在插座和插头上，用 字母“N”表示零线，“L”表示火线、“E”表示地线。 接线方法：两孔插座接法为“左零右火”，三孔插座为“左零右火上地”。 6．用电器：电路中所接的用电器，需要独立工作，应该并联在电路中。利用电能工作，将电能转化为其他形 式能。 7．开关：控制用电器通断，与用电器串联且串联在火线上，断火不断零。 二．测电笔的使用 1．零线与火线的识别工具：试电笔又叫测电笔，常见的有两类：钢笔式和螺丝刀式 2．测电笔的结构：如图 3．测电笔的使用方法：使用测电笔时，手应接触笔尾金属体，笔尖接触被测的导线，如果氖管发光，表示接 触的是火线，若氖管不发光，表示接触的是零线或地线。 4．测电笔的原理：火线与地之间有 220V 电压，正常使用试电笔时，若笔尖接触火线，则在试电笔和人体上 有 220V 电压，所以有电流通过氖管和人体，使氖管发光。由于试电笔中的电阻很大，上百万欧，所以电流很小， 对人体没有伤害，而零线与地之间没有电压，所以氖管不发光。 三．三线插头和漏电保护 1．三孔插座与三脚插头 一般是两个孔(N，L)分别与零线和火线相连接，另一孔是跟大地相连，用电器的三线插头中最上方的一脚接 用电器外壳，插入插座后，用电器的外壳就与大地相连了，如果漏电，电流就会直接流入大地，而不发生触电事 故了。 2．漏电保护器 在老式的楼房中，常常安装保险盒，将保险丝安装在闸刀开关下方的火线上，它能在家庭电路电流过大时自 动熔断，切断电器，对家庭电路起到保护作用。只是当发生触电事故时，保险丝却不能发挥任何作用。 在经过电网改造的区域和新建的楼房里，连接各户的总开关上大多数有漏电保护器 (或空气开关)，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，不应该有电流流入大地，但是站在地上的人不小心触 到了火线，电流经过人体流入大地，这时漏电保护器就起作用了，它会迅速切断电流，对人体起到保护作用。 家庭电路的组成、连接 例题 1、 下列关于家庭电路的组成顺序正确的是（ ） A.进户输电线、电能表、总开关、保险装置、用电器 B.进户输电线、总开关、保险装置、电能表、用电器 C.进户输电线、总开关、保险装置、用电器、电能表 D.进户输电线、用电器、电能表、总开关、保险装置 例题 2、 如图是小亮设计的家庭电路图，下列选项中正确的是（ ） A.电路中丙灯和丁灯是串联的 B.丁灯的安装及开关的连接是正确的 C.两孔插座和三孔插座的连接都是正确的 D.用试电笔正确接触 M 和 N 点时，试电笔的氖管均不发光 随练 1、[多选题] 某家庭电路的组成如图所示，下列说法正确的是（ ） A.图中的四个插座是并联的 B.控制灯泡的开关要接在零线上 C.彩灯接入电路后都不亮，是由于其中的一个小彩灯短路 D.有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座，以确保安全 家庭电路的电压 例题 1、 小华与爸爸想在书房里再安装一台灯，于是他们将书房电灯 L1 的开关 S1 断开（如图甲），从开关 S1 内 两个触点 ab 处引出两根电线接在一个插座上（图中未画出），然后将台灯 L2 的插头插入插座，S2 为台灯 L2 的开 关（如图乙），则下列说法正确的是（ ） A.S1、S2 都断开时，灯泡 L1 两端电压 Ucd＝220V B.S1 断开、S2 闭合时，灯 L1 与灯 L2 均正常发光 C.先闭合 S1、再闭合 S2 时，灯 L1 亮度变暗 D.先闭合 S2、再闭合 S1 时，电路的总功率会变大 随练 1、 “节能减排，从我做起”，小吴同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当他断开一个用 电器后，家庭电路中不变化的物理量是（ ） A.总电流 B.总电压 C.总电阻 D.总功率 2、 随练 下列估测值正确的是（ ） A.教室每盏日光灯的功率约为 400W B.家用电水壶工作时功率约为 25W C.我国家庭电路电压为 220V D.电视机正常工作时电流约为 10A 测电笔的使用 例题 1、 如图所示的家庭电路中，闭合开关后灯泡不亮。用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才 发光。用试电笔检测 A 点氖管发光，检测 B 点氖管不发光。发生这一现象的原因可能是 A.灯泡短路 B.灯丝断了 C.开关接触不良 D.插座短路 随练 1、 如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ） A.用测电笔正确接触 A 时，测电笔的氖管发光 B.可以用湿抹布擦拭灯泡和三孔插座 C.为了用电安全，应在甲处安装电灯，乙处安装开关 D.开关闭合后，灯泡和插入三孔插座的电冰箱是串联的 随练 2、 家庭电路中，各种用电器一般都是________联的。如图所示家庭电路中，电路完好，闭合开关后灯泡发 光，此时用测电笔测试 C 点时，氖管________（发光／不发光）．若进户零线断路，此时闭合开关灯泡不发光， 用测电笔测试 C 点时，氖管________（发光／不发光）。 三线插头和漏电保护器 例题 1、[多选题] 现在一般标准住宅内配电系统都使用了空气开关、漏电保护器、三线插座等设备，有一配电系 统如图所示．其中各个设备的特征是（ ） A.电能表上不能直接读出应该交的电费 B.空气开关兼具保险丝的短路保护作用 C.三线插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚 D.漏电保护器用于当灯泡的灯丝烧断时，将电流导入大地 例题 2、 如图是安装了漏电保护器的家庭电路．当漏电保护器检测到通过图中 A、B 两处的电流不相等（即发生 漏电）时，会迅速切断电路，从而起到保护作用．当家电维修人员在图中 C 处不慎触电时，漏电保护器________ （填“会”或“不会”）切断电路．若人体电阻为 10kΩ，触电时通过人体的电流为________mA． 随练 1、 下列关于家庭电路的说法正确的是（ ） A.家庭电路中各用电器都是串联在电路中的 B.发生触电事故时，不能用手去拉触电者，而应先切断电源 C.控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间 D.当干路中电流过大时，漏电保护器就会自动切断电路 家庭电路中电流过大原因 知识精讲 一．家庭电路中电流过大的原因及影响 1．家庭电路是并联的，当大量用电器同时使用时，会导致通过干路的电流较大（根据 P=UI，在 U 一定的情 况下，当 P 较大时，I 也较大）。此时，即使电阻并不大的导线也会发出大量热，直到导线承受不住燃烧起来。所 以用电器总电功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。 预防火灾危险最好的方法就是，我们要注意观察电能表所允许的最大电流和功率值，还有插排所能允许的最 大电流和功率，注意用电器总功率和总电流不要超过这些值。 2．家庭电路中电流过大的另一个原因是短路。 电路当中尽管没有连接很多用电器，但是由于线路老化，或是人为的操作失误，可能会把零线和火线直接连 在一起，造成短路，引起干路电流过大。 3．家庭电路中电流过大的影响： 不管是短路还是功率过大引起的电流过大，都会在导线部分产生很大的电功率，放出大量的热，温度急剧升 高，很容易造成火灾。 二．保险丝 我们需要在家庭电路中发生电流过大这种情况时，电路自动切断，保障我们的人身安全。这里我们就用到了 保险丝。当干路电流过大时，保险丝会首先熔断，使得导线来不及着火发生危险，将危险控制住。 保险丝是用铅锑合金制作的，相对于导体而言，电阻比较大，熔点比较低。保险丝有时安装在玻璃管内，成 为保险管，保险管的额定电流写在管端的铜帽上，更换保险管时要注意观察。（为了用电安全，禁止用铜丝，铁 丝等导线代替保险丝）。新建楼房，已经用空气开关代替保险丝，但作用是相同的。 家庭电路中电流过大的原因及影响 例题 1、 如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，甲、乙两图产生电流过大 的原因是（ ） A.甲图原因是电器总电阻过大 B.甲图原因是支路过多 C.乙图原因是发生了短路 D.乙图原因是灯泡断路 随练 1、 家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是（ ） A.家庭中用电器的总功率过大 B.电灯开关中的两根导线相碰 C.保险丝的规格不合适，熔断电流太小 D.插头中的两根导线相碰 随练 2、[多选题] 关于家庭电路，下列说法中正确的是（ ） A.如果家庭电路中，开关里面的两个线头相碰，将会发生短路 B.家庭电路中总电流过大，一定是由于用电器的功率过大引起的 C.在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越小 D.电炉子工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉的导线并不太热，是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小 保险丝 例题 1、 在下列现象中，可能引起保险丝熔断的是（ ） ① 插座中的两根线头相碰 ② 开关中的两根线头相碰 ③ 电路中增加了大功率用电器 ④ 户外输电线绝缘皮损坏。 A.① 和② B.② 和③ C.② 和④ D.① 和③ 随练 1、 家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是（ ） A.家庭中用电器的总功率过大 B.电灯开关中的两根导线相碰 C.保险丝的规格不合适，熔断电流太小 D.插头中的两根导线相碰 安全用电 知识精讲 一．人体安全电压 大量经验表明，在干燥的环境下，不高于 36V 的电压一般对人体是安全的，称为安全电压。 家庭电路的电压是 220V，工厂和工地的动力电路电压是 380V，高压输电线路的电压可达 106V，都远远超 过安全电压。 二．常见触电事故 1．触电：触电是指一定强度的电流通过人体