9年级上册北师大版物理 第十三章 第五节 家庭电路 逐字稿-4,505字

  师:同学们,大家好。我们今天学习的内容是家庭电路,家庭电路一直默默地为我们服务。学习并了解家庭电路,是为了让它更好地服务于我们。下面,让我们一起走进今天的课堂——家庭电路。

  我们今天学习的内容包括两个大的知识板块:一是家庭电路的组成,二是家庭电路的保护设备。下面,我们先来看看家庭电路由哪些部分组成。

  这是一个家庭电路的电路图,从图上不难看出,家庭电路由进户线、电能表、总开关、用户保险以及各种各样的用电器组成。

  同学们,下面我们一起走进家庭电路,看看各部件都有什么要求以及作用。这里是家庭电路的进户线,由火线和零线组成,是由户外的低压输电线引上来的。火线和零线之间有220伏的电压,也就是说,火线与零线为我们的家庭电路提供了220伏的电压,相当于一个电源。另外需要注意的是,火线与大地之间也有220伏的电压,而零线与大地之间的电压为零。

  另外,我们还需注意,火线和零线不能直接连接,否则就相当于把电源的正负极直接相连,造成整个电路短路。也就是说,火线和零线之间必须接上用电器才能连在一起。那么,下面我们看看家庭电路的第二个重要元件——电能表。电能表接在进户线后面,进户线要求从电能表的第一个进线柱和第三个进线柱进入,从第二、第四个接线柱出来,也就是我们这里显示的“1、3进,2、4出”。那电能表有什么作用呢?电能表在家庭电路中用来度量家庭电路用电器工作一段时间所消耗的电能,电能表上也显示着各种各样的参数。

  首先,大家请看电能表的上方有1、2、3、4、5五个小框,显示的数字就是用电器工作一段时间消耗电能的数值。请大家注意,最后一个框用红色标注,也就是说最后一个数字是小数位。此时,这个电能表上显示的就是123.4。那它的单位是什么呢?请看框下面有“千瓦时”的字样,“千瓦时”就是电能表的单位,也就是我们俗称的“度”。此时,电能表上显示的数字,我们可以读作123.4度或123.4千瓦时。“千瓦时”也是电能的一个单位,前面我们学过电功电能的单位“焦耳”,那“千瓦时”和“焦耳”之间的关系是什么呢?1千瓦时等于1千瓦乘以一小时(3600秒),这样一算,大家就知道了,1千瓦时等于3.6×10?焦耳。

  除了“千瓦时”这个单位,在电能表上还显示这样的符号:220V,它表示电能表正常工作时的电压;10A、20A,它们分别表示电能表的标定电流,也就是正常工作时的电流,以及电能表允许经过的最大电流20A。通过电能表的电压220V和允许经过的最大电流,我们可以求出家庭电路中,也就是电能表后方允许接入的用电器的最大电功率。下面,我们用一个题来演示一下如何求这样的问题,请看屏幕。

  某学校电能表允许通过的最大电流为25A,学校里已经装了40瓦的电灯50盏,60瓦的日光灯20盏。想要再装一些电灯,至少可以再装多少盏40瓦的电灯?请同学们思考一下这个题该怎么求。不错,我们可以用电能表允许经过的最大电流25A乘以它的额定电压220V,求出电能表后面允许接的最大的、最多的用电器的电功率。然后,再算一算已经安装的50盏40瓦灯泡以及20盏60瓦灯泡加在一起的总功率是多少,看一看还能装多少。请看,这就是它的计算过程。

  第一步,求出电能表允许电路中最大的电功率,即25A×220V = 5500瓦。再求出目前电路中已经安装的用电器的总功率:40瓦×50 + 60瓦×20 = 3200瓦。用5500瓦 - 3200瓦 = 2300瓦,也就是说还能再装总功率为2300瓦的用电器,由此可求出可以安装40瓦电灯的数量为2300瓦÷40瓦 ≈ 57盏(这里取整数)。这就是电能表相关的内容。

  那下面请看家庭电路的第三个重要元件——总开关。总开关接在电能表的后方,接入时要求左侧接零线,右侧接火线,即“左零右火”,接在电能表的后方、用电器的前方。它的作用是什么呢?对了,总开关就是控制家庭电路的通与断,可以帮助我们在检修家庭电路,或者更换熔丝(保险丝)时将电路断开。为了安全,需要提醒的是,电能表、总开关的安装顺序不能有错。

  那么在我们家庭电路中常见的总开关,第一种叫闸刀开关,第二种叫空气开关。从图上可以看出,闸刀开关有一个很重的手柄,下面连着铜线。当手柄向上推,铜线就可以将上方的导线与下方的导线连通,使整个电路通起来。空气开关也有一个手柄,通过往上推和往下拉,就可以使整个电路形成通路或断路。这就是家庭电路的总开关。

  第四个部分是家庭电路的保护设备,这也是很重要的一块内容。家庭电路的保护保险装置安装在总开关的后方,有一个用户保险,将熔丝装入一个瓷盒里边,构成了一个熔断器,对家庭电路起着很好的保护作用。关于这部分,我们在第二个知识板块中还要详细讲解。另外值得注意的是,总开关,也就是闸刀开关中也安装了熔丝。用户保险和总开关中加入熔丝,可以更好地对家庭电路起到保护作用。在现代的家庭电路中,我们最常选用空气开关来保护家庭电路,空气开关的作用与熔丝的作用相同。下面,让我们一起走进家庭电路中的第五个重要部件——用电器。

  家庭电路中的用电器有很多,像电视机、电灯泡、电风扇、空调、电冰箱等,它们在生活中为我们提供了方方面面的服务。那么这么多用电器在连接的时候是怎么接的呢?开关又是如何控制它们的呢?在使用这些用电器时,大家不难发现,每一个用电器正常工作时相互不影响。根据我们以前所学的内容,就知道它们应该是并联起来的。

  控制用电器的开关应该与用电器串联起来。值得注意的是,家庭电路中的灯泡与控制它的开关应该怎么接呢?因为火线与大地之间有220伏的电压,为了安全,我们将开关接在火线上,这样能保证我们在使用开关时更安全,不易出现事故。也就是说,开关应该与火线相连。

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