19.3 跨学科实践：为家庭电路做设计--2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计 第19章 生活用电 1 情景导入与知识回顾 2 "假如你家正在装修，如何设计电路才能既满足用电需求又保障安全？" 情景导入与知识回顾 3 家庭电路的基本组成： 火线、零线、地线、电能表、总开关、保险装置、 用电器、插座、导线 情景导入与知识回顾 4 项目提出 项目任务 为家庭设计一个安全、合理的电路方案 团队合作 分组完成设计与实施 存在问题 设计家庭电路时，需要考虑哪些因素？ （如用电需求、 导线选型、分支回路规划等） 5 项目分析 家庭电路设计实例图 6 统计家中用电器功率，填写调查表 电热水器：2kW 电冰箱：0.3kW 空调：1.5kW 表1 用电器功率调查表 家用电器 功率/kW 数量 洗衣机 电冰箱 电热水器 电饭锅 电灯 …… …… 活动一、用电需求调查 项目实施 7 1、根据功率大小划分回路 照明回路（低功率） 插座回路 （中功率） 大功率独立回路（大功率） 表2 分支回路设计表 分支回路 用电器以及数量 总功率 照明分支回路 插座分支回路1 插座分支回路2 空调分支回路 活动二、分支回路规划 项目实施 2、根据区域分回路 8 回路规划原则 合理规划回路负荷，避免过载，确保家庭电路安全稳定运行，防止火灾等安全事故。 01 确保电路负荷合理 9 回路规划原则 在每个回路上安装漏电保护器，一旦发生漏电，能迅速切断电源，保障人身安全。 02 使用漏电保护器 10 回路规划原则 根据家庭不同区域的功能需求，设计独立的电路回路，便于管理和维护，提高用电效率。 03 分区域控制 11 回路规划原则 在电路设计时预留一定的扩展空间，方便未来增加新的电器设备，适应家庭用电需求的变化。 04 预留扩展空间 12 活动三、安全选材与经济性平衡 讨论问题： “若预算有限，能否将导线从4mm²改为2.5mm²？” 图3-1 常见的导线类型 项目实施 13 活动三、安全选材与经济性平衡 表3 常见导线材料的经验系数 材料 经验系数 k（单位 A/mm²） 备注说明 铜导线 5 ~ 8 散热良好时取8，普通室温一般取 6 铝导线 3.5 ~ 5 散热良好时取 5，一般环境取 4 镀锡铜导线 5 ~ 7 类似铜，但因镀锡层略小于纯铜 银导线 8 ~ 10 银电阻低，但成本高，常用于高端设备 项目实施 14 结合户型图讲解回路规划逻辑，用计算表格展示导线选型依据。 展示交流 请说明设计思路与安全措施 总结与拓展 1、安全用电原则 不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 ………… 3、安全接线原则： 大功率独立回路 导线粗细按负载选 不超载、不私拉乱接 4、关键公式： P总 = P1+P2+……+Pn I = P/U （电流计算） 2、设计步骤： 调查需求 → 规划回路 → 选型匹配 Lavf58.20.100 $$