【本讲教育信息】
一. 教学内容:
第八章 电磁相互作用及应用
第五节 电话和传感器
第九章 家庭电路
第一节 家用电器
第二节 家庭电路
二. 重点、难点:
1. 了解常见家用电器的工作原理和使用方法
2. 了解相线、中性线和保护地线
3. 了解家庭电路的组成和连接方法
三. 具体内容:
(一)电话
1. 构造:主要由话筒和听筒组成
2. 工作原理:在话筒中将声音转换为强弱变化的电流,再在听筒中将强弱变化的电流还原成声音。
振动→变化的电流→振动
注意:话筒和听筒是串联的
3. 话筒:由振动的膜片和随话音跳动的碳粒组成。工作过程是把声音信息转化为电信息。
4. 听筒:由电磁铁和膜片组成。工作过程是把电信息还原成声信息。
(二)传感器
1. 概念:能将声音、光信息、力信息等转化成电信息的器件叫传感器。
2. 应用:在自动控制领域及日常生活中有广泛的应用,如电冰箱和空调里有温度传感器;电子秤利用了压力传感器。
(三)家用电器
1. 利用电能转变成其他形式的能量或进行某种信息处理、服务于家庭生活的电器设备。
2. 分类:根据特性和用途可以分为电热类、电动类、照明类、信息类等。
3. 插头和插座
有金属外壳的用电器,一定使用三孔插座和三脚插头,将金属壳接地。
(1)相线:俗称火线,符号为L。相线是带电的
(2)中性线:俗称零线,符号为N。中性线通常不带电。
(3)保护性接地线:俗称地线,符号为PE,通常也不带电。
4. 验电笔
(1)作用:检验物体是否带电的简单工具。
(2)构造如图
(3)使用方法:使用时手要接触尾段金属体;切记金属笔尖部分不能用手触摸,辉光管发光则是相线;辉光管不亮是中性线。
(四)家庭电路(会画组成的图)
1. 家庭电路的控制电器和保护电器
(1)刀开关和熔丝
①刀开关:是控制电器,其主要功能是接通和切断电路。
②熔丝(俗称保险丝):是保护电路,其主要功能是有故障时熔丝自动熔断,切断电路。保险丝是由电阻率大,熔点低的铅锑合金制成,串联接入家庭电路中,选用保险丝,应使保险丝额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流。
(2)低压断路器和漏电保护器
①低压断路器:俗称空气开关,最关键的部位是触头和脱扣器。触头的作用是接通和切断电路。脱扣器的作用是过载保护和短路保护。
②漏电保护器:当被保护的电路中发生漏电,如人身触电、导线漏电、插座接错线故障时,脱扣器在电磁作用下推动断路器中的锁扣脱扣,实现漏电保护。具有防漏电、防触电、防接错线等保护作用。
2. 家庭配电线路
组成 |
功能 |
进户线 |
由户外低压输电线引进来,正常情况下零线和大地间没有电压,火线与零线间有220伏电压。 |
电能表 |
用来测量用户所消耗的电能。电能表要装在家庭电路的干路中。它有4个接线柱,火线从“1”接线柱进,“2”接线柱出;零线从“3”接线柱进,“4”接线柱出,即“1、3”进,“2、4”出,反之也行。 |
总开关 |
用来控制室内所有电路的通断,便于检修。 |
用户保险 |
对室内所有电路起保护作用,有熔丝和空气开关两种。 |
用电器和插座 |
用电器工作时将电能转化成其他形式的能;插座给可移动用电器供电,插座应并联在电路中。 |
3、新旧家庭配电线路的不同之处
(1)旧住宅中的配电线路:单回路配电线路
(2)新住宅中的配电线路:多回路配电线路
【典型例题】
例1. 下图为照明电路示意图,请将图中各电气设备按照明电路要求用笔代导线正确连起来。
分析:此题主要要求对家庭电路的组成要熟悉,并注意照明电路安装注意问题,请仔细看课本上的图。
正确答案:
例2. 下列说法中正确的是( )
A. 使用电话是因为固体传声比气体传声快
B. 电话的话筒和对话的听筒是串联的
C. 电话的话筒和听筒是串联的
D. 在电话中能区分不同人的声音
分析:打电话时话筒将声音转化为随声音变化的电流,听筒把这个变化的电流转化为声音,所以A项错误,D正确。电话接通时,彼此的话筒和听筒是串联的,故B正确。
正确答案:BD
例3. 请完成小文对扬声器发音原理的探究过程
(1)猜想:观察如图所示扬声器的构造,猜想它的发音原理是 。
(2)实验:①将干电池接到线圈两端,观察到纸盆是向前运动的;将电池正、负极对调,观察纸盆运动方向 。每次接电池时听见扬声器发出“喀吧”的响声。
②将干电池串联成电池组,串联滑动变阻器后接在线圈两端,当改变阻值大小使电流值变小变大时,观察纸盆运动幅度随电流的增大而 。
③分别用1,2,3节电池在音圈两端碰触,听碰触时的“咔嚓”声变化情况是 。
(3)分析论证:扬声器纸盆振动的方向由 决定。
扬声器发声的大小与通入线圈电流大小的关系是 。
综上所述,扬声器的发声原理是
。
分析:扬声器主要由永磁体、线圈和锥形纸盆构成。当有交流电通过线圈时,线圈受到磁体的作用力不断变化,引起线圈运动方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盒也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
正确答案:(1)通入扬声器的电流变化引起纸盆的振动发声(2)①向后②增大③声音是一次比一次大(3)电流方向
电流越大,扬声器发声越大。 当通过扬声器的音圈中的电流大小、方向变化时,纸盆将受吸引而振动发声。
例4. 物理小组的同学们练习安装照明电路,接通电源之前,老师将火线上的保险丝取下,把一电压为220伏的灯泡连接在原来保险丝的位置,同时要求同学将电路中所有开关都断开,用这样的方法可以检查电路中是否有短路。在接通电源后,下列说法中正确的是( )
A. 若检验灯泡正常发光,表明电路连接无误
B. 若检验灯泡不亮,但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光,表明这个开关的两端直接连接到火线和零线上
C. 检验灯泡不亮,但将某一个电灯的开关闭合后,这个电灯和检验灯泡都能发光,只是亮度不够,这表明电路中出现短路现象。
D. 不论将电路中用电器的开关断开还是闭合,检验灯泡均不发光,这表明电路中有短路。
解析:本题考查了家庭电路的知识,家庭电路中的火线和零线不经过用电器直接连接起来会造成短路,电路中电流过大,而使保险丝熔断。本题将保险丝换成灯泡,并把电路中所有开关断开,正常情况下应该没有电流通过灯泡,灯泡不亮,如果某处火线和零线直接相连,无论开关断开与否,电路中都有电流,灯泡都会发光。
如果开关全都断开,灯泡不亮,闭合某一支路的开关,灯泡仍然不亮,说明这条支路某处开路,如果闭合某一支路开关,灯泡亮,但亮度不够则说明该支路完好。
正确答案:B
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
一. 选择题
1. 关于家庭电路,下列说法中正确的是( )
A. 我国家庭电路的电压是220伏
B. 保险丝是以并联方式接入电路的
C. 保险丝熔断了,一定是电路中某处发生短路造成的
D. 家用电器是以串联方式接入电路的
2. 小明同学设计的家庭电路如图所示,其中设计错误的是( )
A. 插座D B.
开关C
C. 电灯B D.
插座A
3. 普通照明用的白炽电灯甲比白炽电灯乙亮,则(在正常情况下使用)(
)
A. 甲灯的灯丝电阻一定比乙灯的灯丝电阻大
B. 甲灯两端的电压一定比乙灯两端的电压高
C. 甲灯的实际功率一定比乙灯的实际功率小
D. 甲灯的额定功率一定比乙灯的额定功率大
4. 在照明电路中,电灯软线的绝缘皮被磨破之后可能发生短路,如果发生短路,则会使( )
A. 电压增大 B.
电流减小
C. 保险丝熔断 D.
电灯烧坏
5. 张海家的电能表的表盘上标有如图所示的字样。他家有四盏“220V40W”的灯,一个标有“220V800W”的电饭煲,一台标有“220V1200W”的空调机,一台制冷时耗电为140瓦的电冰箱和一台80W的电视机,则( )
A. 所有电器可以同时使用
B. 电饭煲和空调机不能同时使用
C. 关闭电视机后其它电器可以同时使用
D. 关闭空调机或电饭煲,其它电器可以同时使用
6. 家庭经常用到的三孔插座和三脚插头,如图所示,下面的哪种接法正确?( )
A. 1孔接地,1脚接用电器外壳
B. 2孔接地,2脚接用电器外壳
C. 3孔接地,3脚接用电器外壳
D. 不论哪孔接地,哪脚接用电器外壳都可以
7. 有关下列物理仪器的用途,说法错误的是( )
A. 验电器是用来检验物体是否带电的
B. 电能表是用来测量电功率的
C. 测电笔是用来辨别火线和零线的
D. 电流表是用来测量电路中电流的
8. 保险丝的主要作用是(
)
A. 保证电路的电压不变
B. 保证电路的电流不变
C. 保护人体的安全
D. 在电流强度超过规定值时自动切断电路
二. 填空题
1. 家庭电路中各用电器应_________联在电路中,开关应安装在_________线上。
2. 家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接跟_________连通造成的。经验证明:只有_________伏的电压才是安全的。
3. 家庭电路中电流过大的一个原因是_________,另一个原因是_________。
4. 安装照明电路时,开关必须串联在_________线上;螺口灯泡的螺旋套只能接在_________线上。
5. 电能表是测_________的仪表。
6. 我国交流电的频率是50赫兹. 由此可知,在每秒钟内电流方向变化了_________次,周期为_________秒。
7. 在如图所示的胶木盖闸刀开关中,进线座、出线座、_________和_________是导体,其余的是绝缘体。
8. 我国常用家庭照明电路的电压为_________伏;在安装家庭电路时,开关要接在_________线上。
三. 简答题
1. 保险丝是否可以任意代替?保险盒为什么装在总开关的下方?
2. 电能表怎样接进电路?又怎样正确读数?
【试题答案】
一. 选择题
1. A 2. B 3. D 4. C
5. D 6. A 7. B 8. D
二. 填空题
1. 并 火
2. 火线 不高于36
3. 短路 用电器总功率过大
4. 火 零
5. 电功
6. 100 0.02
7. 闸刀 熔丝
8. 220 火
三. 简答题
1. 答:保险丝是由电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成的,电流只要超过它的熔断电流,保险丝自动熔断,切断电路,所以不能用铁丝、铜丝代替,否则根本起不到保险作用。只能根据具体需要,选择合适的保险丝。
2. 答:电能表要装在家庭电路的干路中。它有4个接线柱,火线从“1”接线柱进,“2”接线柱出;零线从“3”接线柱进,“4”接线柱出,即“1、3”进,“2、4”出,反之也行。电能表显示出的数字,最后一位是小数点后的第一位。