初中人教版（2024）家庭电路教学设计

这是一份初中人教版（2024）家庭电路教学设计，共9页。教案主要包含了填空题等内容，欢迎下载使用。
家用电器总功率的计算：家庭电路中，家用电器的总功率等于各用电器的功率之和，即。
家用电器的总功率对家庭电路的影响：根据电功率和电流、电压的关系式，可得。家庭电路的电压为220V，家庭电路中总功率P越大，干路中电流I越大，容易引起线路故障，甚至引起火灾等。可见，用电器的总功率过大时家庭电路电流过大的原因之一。
家庭电路中避免电流过大的措施：一是如果家中要添置新的大功率用电器，例如电热水器、空调机等，要用计算一下它的电流，不要超过家庭供电线路和电能表所允许的电流最大值；二是即使每个用电器的功率不是很大，但同时使用的用电器过多，干路电流也可能超过安全值，因此，电路中同时使用的用电器不能太多，尤其是大功率用电器，非用不可时，也应尽量错开时间，交替使用。
在用电高峰期时，灯泡会出现昏暗的情况，原因是：由于同时间接入电路的用电器增多，导致干路中的电流过大，根据欧姆定律的变形式可知，导线自身也有电阻，所以导线上损失了一定的电压，则各用电器两端的电压就不足正常工作时的电压，所以用电器就不能正常进行工作。
功率过大
发生短路
家庭电路的故障问题
家庭电路出现故障一般就是短路和断路两种情况。（1）发生短路的原因可能是电路中零线和火线相碰，短路可能造成开关跳闸，引发火灾。（2）发生断路的原因是火线和零线没有与用电器构成通路，用试电笔检查与用电器连接的接线时，如果接线接触氖管时均发光，则可能是零线断路了。
知识点二：短路对家庭电路的影响
家庭电路中如果发生了短路，电路的总电阻将会变得很小，由欧姆定律可知，此时干路中的电流会过大，装修电路时不小心，使火线和零线直接接通，电线绝缘皮被刮破，或者电线和用电器使用时间太长，绝缘皮破损老化，使火线和零线直接接通，这些情况都会造成短路。
实验探究：短路及发生短路时的现象
实验过程：如图所示，断开总开关，用导线将A、B两点连接起来，闭合总开关，观察发生的现象。
实验现象：用导线将A、B两点连接起来闭合总开关，保险丝快速熔断切断电路。
实验现象分析：用导线将A、B两点连接起来时，火线和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，由公式可知短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使保险丝的温度急剧升高，快速熔断。
短路对家庭电路的影响：家庭电路中的用电器都是并联的，一旦发生短路，即为电源短路，此时干路中的电流很大，产生大量的热使保险丝熔断，或使空气开关跳闸。若线路老化或没有安装保险装置，则导线的温度会升高，烧坏绝缘皮，引起火灾。
知识点三：保险丝的作用
拓展：
（1）家庭电路中的电线和其他设备都是按照一定的工作电流设计生产的，若超过这个电流就会因发热过多而烧毁导线和其他设备，引起用电事故。当电路中电流超过规定值时，串联在电路中的保险丝能立即熔断起到自动切断电路的作用，这是因为保险丝是用铅梯合金制作的，电阻比较大，电流通过保险丝时发热多，温度迅速上升；另一个原因是制作保险丝的材料的熔点比较低，电流过大时，温度很快达到保险丝的熔点，使保险丝熔断。保险丝有不同的规格，即不同粗细的保险丝有不同的额定电流，当通过保险丝的电流小于或等于额定电流时，保险丝正常工作；当通过保险丝的电流大于额定电流，达到或超过它的熔断电流时，保险丝熔断，从而切断电路。选用时应把电能表的额定电流配套。现在新建房的供电线路一般都采用空气开关，当线路中电流过大时，开关中的电磁铁将自动切断电路，俗称跳闸。
当堂检测
1．如图是常用的带有多插孔的插排．小明家插排的指示灯已经损坏，但闭合开关后插孔上连接的用电器仍可以正常工作．某一天小明家装修时将切割机插入插排，切割机工作时，家中的空气开关出现了“跳闸”现象．则下列说法中正确的是（ ）
A．插排上的插孔与指示灯是串联关系
B．“跳闸”的原因一定是电路发生了断路
C．“跳闸”的原因一定是电路发生了短路
D．“跳闸”的原因可能是电路总功率过大
2．小明把台灯插入插座，闭合开关，家里的总控制开关立刻跳闸，请分析造成这种现象的原因是（ ）
A．插头短路B．灯丝断路C．灯头内短路D．灯头内断路
3．如右图所示家庭电路中，当开关S闭合后，灯泡L不亮，用试电笔测试c、d两点时，氖管都发光，测试a、b两点时，只有a点氖管发光，则故障可能是
A．b、c 之间某处断路B．a、d 之间某处断路
C．火线与零线短路D．电灯的灯丝断了
4．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
5．如图所示家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②断开S1，闭合S2，灯L2不亮；③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氛管不发光．若电路中只有一处故障，则是（ ）
A．灯L2短路
B．灯L2所在支路开路
C．c、d两点间开路
D．c点左侧的零线开路
6．如图所示的电路中，正常发光的三盏灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔插进插座的两孔，氖管均发光．造成这一现象的原因是 （ ）
A．插座发生短路了B．进户的火线断了
C．进户的零线断了D．某盏电灯的灯丝断了
7．一位“法师”在铺有塑料地毯的舞台上表演不怕电的“功夫”，他将一盏普通的白炽灯泡接到两导线头A、B之间，灯泡正常发光；随后将灯泡取下，“法师”两手分别抓住两导线头A、B，如图所示，其助手用测电笔分别测试A、B及“法师”的皮肤．发现测电笔的氖管都发光．对此表演的合理解释是
A．如果“法师”此时光脚直接站在地上，也不会触电 B．“法师”的两手均戴有特制绝缘手套
C．在人、灯交替过程中，助手将零线断开了 D．在人、灯交替过程中，助手将火线断开了
二、填空题
8．有的大功率的插座，只有一根保险丝，这根保险丝要连接在____线上，不同粗细的保险丝有不同的额定电流，过粗起不到保险作用，过细容易造成经常断电，禁止用________代替保险丝。
9．电路中电流过大的原因：______、______，电流过大的危害：______。
10．检修家庭电路时，某电灯不亮，但灯丝完好，开关也已接通，现用测电笔分别接触灯座的两接线柱时：若两次氖管都不发光，说明________线出现开路；若两次氖管都发光，则说明________线出现开路．
参考答案
1．D
【解析】A、插排上的插孔与指示灯是并联的，故A错误；BCD、小明家将切割机插入插排，切割机工作时，家中的空气开关出现了“跳闸”现象，这说明切割机的功率过大，造成干路中电流过大，故D正确，BC错误．故选D．
点睛：插座中接入的所有用电器是并联的，开关处于干路上；电流过大的原因是短路或总功率过大．
2．C
【解析】AC．在台灯插头插入插座，闭合开关后，家里的总控制开关跳闸，该现象说明不是插头短路，是灯头内短路造成的，故A错误，C正确；
BD．因为台灯和其它用电器并联，灯泡的灯丝断路或灯头内断路，只能使本支路没有电流，台灯不亮，不能引起家里的总控制开关跳闸，故BD错误。
故选C。
3．A
【分析】
电灯L不亮，而点c能使测电笔亮，说明c到零线b之间开路．
【解析】如图，闭合开关后，发现电灯L不亮，用测电笔测试c、d两点时，氖管都发光，说明c、d都与火线连通（即c点到火线间的电路没有断路）；测试a、b两点时，只有a点氖管发光，则测b点时氖管不发光，说明b点没有与火线连通，所以故障可能是b、c之间某处断路，故A正确，BD错误；
若火线与零线短路，则保险丝熔断或空气开关跳闸，整个电路断开，用测电笔测试各点时，氖管都不发光，故C错误．
故选A．
【点睛】
本题考查了用测电笔检测电路的故障．在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮．
4．B
【解析】AD．若灯泡短路、插座短路，会使火线和零线连接，造成短路，使保险丝烧断或跳闸，用试电笔测A点氖管不会发光，故AD错；
B．灯丝断了，开关闭合后，A点连接火线，可以使氖管发光；B点与零线相连，不会使氖管发光，符合题意，故B正确；
C．开关接触不良，A点不能连接火线，不会使氖管发光，故C错；
5．C
【解析】A．断开S1，闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路， 若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，灯泡L1也不会发光，a、b两个接线点上，试电笔的氖管都不会发光，故A错误；
B．若灯L2所在支路开路，d点氖管不发光，故B错误；
C．若c、d两点间开路，灯泡L2与零线不能构成闭合电路，电路中没有电流，灯泡不会发光，但d点会通过灯泡L2与火线间接相连，试电笔的氖管会发光，故C正确．
D．闭合S1，灯L1亮，电路中有电流，说明电路为通路，从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路，故D错误；
6．C
【解析】A．插座处发生短路，会使保险丝熔断，故A错；
B．进户线的火线断了，试电笔的氖管不会发光，故B错．
C．三盏电灯全部熄灭但保险丝完好，说明电路中干路上有断路，测电笔测试插座的两孔，氖管都发光，说明两孔与火线是连通的，故只可能是零线断了．试电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是进户线的零线开路了，故C正确；
D．因各灯并联，互不影响，某个电灯的灯丝烧断了，其它灯仍还亮，故D错．
7．C
【解析】用测电笔接触“法师”，氖管发光说明此时“法师”身体带电，与火线是连通的，而他没有触电，是因为没有电流从他身上流过，可以确定在人、灯交替过程中，助手将零线断开了，所以人体并没有电流通过，所以选项C解释正确；
如果“法师”此时光脚直接站在地上，会有较大电流通过人体，造成触电，故A错误；
若“法师”的两手均戴有特制绝缘手套，氖管不会发光，故B错误；
若在人、灯交替过程中，助手将火线断开了，氖管不会发光，故D错误；
故选C．
【点睛】
此题主要考查人体触电的原因．触电有两种情况：单线触电、双线触电．单线触电是站在地上，直接接触火线发生的触电事故，此时火线、人体、大地形成通路；双相触电是同时接触零线和火线，发生的触电事故．
8．火 金属丝
【解析】[1]大功率的插座只有一根保险丝，它是连在火线上的。
[2]保险丝必须是电阻大、熔点低的，绝对不能用金属丝替代保险丝。
9．短路 总功率过大 引起火灾
【解析】[1][2][3]短路和电路中总功率过大都能造成电路中总电阻变小，电流过大。电路中电流过大时，由焦耳定律可知，容易引起火灾。
10．火 零
【解析】(1)电灯熄灭但灯丝完好，说明电路中有断路，当用测电笔测量两接线柱时，两次氖管都不发光，说明灯没有与火线连通，故火线断路了．
(2)试电笔分别接触灯头的两接线柱时，若两次氖管都发光，说明电灯与火线是连通的，故灯不亮原因只能是零线断了．作用
电流过大时，自动熔断，保护电路
构成材料
保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。（原因：保险丝电阻较大，使得电能转化为热的功率比较大，保险丝温度易升高，达到熔点后就自动熔断。）
原理
当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。
选用原则
保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作时的电流
连接方式与安装
保险丝与所保护的电路串联，保险丝装在闸刀开关的下方，应注意进户线一定要接在闸刀开关的静触点的接线柱上
使用时注意的事项
（1）安装家庭电路中的保险丝时，千万不要用铁丝、铜丝代替，因为铁丝、铜丝的熔点高，在电流过大时不易熔断，起不到保护电路的作用。
（2）电路发生故障时，有时会导致保险丝熔断，更换保险丝后，首先应查清导致保险丝熔断的原因，在排除故障后才能合上闸刀开关，恢复供电。
（3）保险丝有时安装在玻璃管内，称为保险管。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。