19.3 跨学科实践：为家庭电路做设计 课件 -2025-2026学年人教版九年级物理全一册

第3节　跨学科实践：为家庭电路做设计 第十九章　生活用电 项目提出 用手接触笔尾的金属体、笔尖金属体接触被测电路。若氖管，则接触的是，否则为中性线。假如家里正在准备装修改造，请根据家里的用电需求和前面的学习与研究，为你的家庭电路提出一个简单的设计方案。 （1）根据家中现有的用电器，初步估算家中的用电总功率。 （2）合理规划并设计室内的配电分支回路。 （3）对家庭电路中用到的断路器、导线等配电器材进行选型，使器材之间相互匹配。 项目分析 如何使家庭电路更加安全、合理？ 项目实施 1.调查家庭用电需求 调查并记录目前家中的主要用电器的功率和使用情况。明确用电需求，为规划家庭电路的配电分支回路作准备。可以用表格或其他形式梳理。 根据实际用电需求，结合家用电器的使用环境进行合理设计。 可以根据实际使用习惯设计若干插座分支回路、照明分支回路和大功率用电器分支回路等。（注意每条分支回路开关的额定电流是多少，合理分配用电器） 2.合理规划配电分支回路 展示交流 完成设计方案后，各小组之间进行展示与交流。结合安全用电原则，互检方案的可行性与安全性。有条件的话，也可邀请专业人员来对你们的设计方案进行评估。 最后，通过对这个项目的研究，谈谈你对家庭电路的认识以及对安全用电的体会。 1. 学生帮助家长设计了家庭电路,以下四幅图中,连接正确的是(　A　) 2.小科设计了如下家庭电路图,虚线框内均为开关,其中不必要的是(　B　) A. 1、2 B. 2、4 C. 1、4 D. 3、5 A B 1 2 3 4 5 3. 在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明研究发现空调的功率远大于冰箱的功率,所以空调插头线比冰箱插头线 　粗　(填“粗”或“细”)。小明关掉空调后,冰箱仍在工作,这说明空调与冰箱是 　并　联的。他观察到空调上“能效比”EER的值为3.4,经查阅资料知道,制冷时的能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率的比值,若空调制冷时消耗的电功率为1000W,则空调制冷量为 　3400　W。  粗　 并　 3400　 1 2 3 4 5 4. (学习了家庭电路后,小明在家中进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”。 (1) 家庭电路中“超负荷”是指家庭用电器的 　总功率　过大,电路中的 　电流　也跟着过大。  (2) 观察厨房中的电器时,妈妈告诉他,以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来,既不方便也容易损坏插座。后来电工师傅换了一个如图甲的带开关的插座后,只要拨动下开关就可以断开电了。小明仔细观察了如图甲所示的插座后,很快就在纸上画出了如图乙所示的插座背面接线示意图。则图乙中最上面的一根线应该是 　火　(填“火”或“零”)线,两孔插座与三孔插座是 　并　联的。  总功率　 电流　 火　 并　 1 2 3 4 5 (3) 电水壶单独工作6min,家中电能表(如图丙)的指示灯闪烁了300次。则该电水壶消耗的电能为 　0.1　kW·h,电功率为 　1000　W。电路中接入用电器的总功率最大不得超过 　6600　W。  (4) 规格为“220V　60W”的白炽灯与“220V　8W”的LED灯正常发光时亮度相当,白炽灯正常发光的效率约为12%,则LED灯正常发光的效率约为 　90　%。  0.1　 1000　 6600　 90　 1 2 3 4 5 5新情境·科技民生 某小组在跨学科实践活动中,对电热水器的类型进行了对比研究。调查发现,家庭常用电热水器分为储水式电热水器和快热式电热水器两类。如图甲是某款储水式电热水器(有一个大容积的水箱,如果水箱中被加热的水没用完,这些热水会慢慢冷却),其铭牌上的部分信息如表一;如图乙是某款快热式电热水器(没有水箱,快速加热流水),其铭牌上的部分信息如表二。 1 2 3 4 5 表　一 额定容积 50L 产品尺寸(a*b*c) 760mm×485mm×455mm 额定功率 2200W 能效等级 1级 1 2 3 4 5 额定功率 7000W 额定压力 0.6MPa 产品尺寸(a*b*c) 266mm×78mm×448mm 表　二 1 2 3 4 5 (1) 对照两种热水器的铭牌可知:快热式电热水器之所以“快”,是因为它的 　额定功率　明显大一些。  (2) 该小组还得出了以下结论,你认为不合理的是 　D　。  A. 储水式电热水器安装在承重墙上更安全 B. 长期使用过程中,储水式电热水器对电能的浪费较大 C. 安装快热式电热水器要用更粗的电线 D. 用电高峰时段,电热水器的实际功率大于额定功率 额定 功率　 D　 1 2 3 4 5 (3) “碳达峰”“碳中和”对常用家电产品研发提出了更高要求。已知:每节约1度电相当于减少排放1.1kg的二氧化碳。若小利家将储水式电热水器更换为快热式电热水器后,发现一个月仅此一项用电比原来节省电能8kW·h,请计算由此相当于减排二氧化碳 　8.8　kg。  (4) 若本题中这款快热式电热水器的加热效率是90%,洗澡时每秒的出水量是50mL,进入热水器的水温为12℃,则出水温度可达到 　42　℃。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]  8.8　 42　 1 2 3 4 5 (5) 某老旧小区住户安装了快热式电热水器后,总开关经常跳闸,请分析原因并从安全用电角度给出合理建议。 解:跳闸的原因是总功率过大;建议更换允许长期负载电流更大的导线和额定电流适合的总开关 1 2 3 4 5 $$