第十九章　第3节　跨学科实践：为家庭电路做设计 -2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

该初中物理课件围绕家庭电路设计与安全用电展开，以“项目提出—问题分析—实施设计—交流总结”为主线，通过估算用电需求、规划分支回路、选择导线与断路器等真实任务，构建从生活现象到物理规律的认知路径，形成由浅入深的学习支架。 其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究，如在第10页设计书房电路图时，学生需运用运动和相互作用观念理解电流路径，在第11页双控开关连接中体现模型建构能力，第14页安全用电判断题则强化科学论证意识。教学内容贴近生活，注重实践应用，既提升学生解决实际问题的能力，又培养严谨规范的用电习惯，教师可借此实现跨学科融合教学，增强课堂实效性。

第3节　跨学科实践:为家庭电路做设计 课前　教材认知 典题　实践应用 课前　教材认知 【项目提出】 　　我们每天都面对家中墙壁上的开关、插座以及墙内的配电箱,不禁会猜想墙里面的电路是怎么连接的呢? 【项目分析】 问题一:如何估算家中的总体用电需求? 观点:①先统计家中的所有用电器; ②查看各用电器的铭牌或说明书。 问题二:如何合理规划并设计室内的配电分支回路? 观点:①根据用电需求,可按房间、按用电器的分类、按使用特点等进行合理规划; ②必须进行配电分支回路的设计,不能形成单一回路; ③常见分支回路有:插座分支回路、照明分支回路、大功率用电器分支回路、 卧室分支回路、卫生间分支回路、厨房用电分支回路等。 问题三:怎么选择通电导线? 观点:①通常情况下,导线的横截面积越大,长时间通电时所允许的最大安全电流 也会__________,因此总功率大的分支回路要选____________的导线;  ②同时还需要考虑导线材质、绝缘材料、阻燃等级、规范要求等。 　越大　 　粗一些　 问题四:怎样选择断路器? 观点:①根据电路中的最大负载和短路电流来确定断路器的额定电流和分断能 力。②额定电流应________________所在电路的额定电流。  ③考虑是否需要具有特定功能,如过载保护、__________保护、__________保护等。  ④应选用具有较好的绝缘性、散热性、抗冲击性和耐用性的陶瓷或玻璃材质的 断路器。 ⑤还应考虑外观设计与环保性。 　大于或等于　 　短路　 　漏电　 【项目实施】 1.对家用电器进行调查,初步估算家中的总体用电需求: 根据家里现有用电器的总功率初步估算干路总电流以及大功率用电器的额定电流,进而确 定各断路器的选择。 2.先观察家中的配电箱,了解各分支回路的设计,据此设计室内的配电分支回路,比如: (1)大功率用电器专用的分支回路,可以根据需求,设计多条。 (2)不同卧室的分支回路,可根据需求分别单独设计。 (3)插座分支回路,可根据实际需求进行设计。 【展示交流】 1.各小组之间进行展示与交流,互检设计方案的可行性与安全性。 2.最后一起分析家庭用电安全隐患,总结一些生活中的安全用电原则。 典题　实践应用 1.小明家正在进行新房装修,需要设计一个家庭电路,要求客厅开关S1控制L1和L2;卧室开关S2控制壁灯L3,该壁灯L3有两种亮度通过开关S3调节。请在图中连线,形成符合要求的完整电路图。 答: 2.(2024·云南中考)下列做法符合安全用电的是( ) A.及时更换绝缘皮破损的电线 B.用正在充电的电热水袋取暖 C.用潮湿的手直接拔饮水机的插头 D.插线板敞露在雨中给电动车充电 A 1.我为家庭电路做设计。 【项目提出】学习了家庭电路的基本组成,认识了各组成部分的作用后,小明同学也想为即将开工翻建的自家住宅贡献一部分力量,下面请你和小明同学一起对房屋的一些电路进行设计。 【项目实施】 (1)为了确保安静的学习环境,小明需要有一个独立的小书房,书房内需要安装照明灯和两孔插座各一个,相应位置已给出了进入房间的相线和中性线,于是小明设计并画出该部分电路的电路图。 　 答: (2)爷爷年纪大了,因此小明想为爷爷的房间设计一个电路,在房门处和卧室的床头处各安装一个开关(单刀双掷),它们都能用来控制房间里的照明灯,在房门处开灯后,在床头处可以关灯,在床头处开灯后,在房门处也可以关灯,请你帮小明把如图所示的电路连接成符合要求的电路。 答: (3)在门口需要安装一个如图甲所示的带开关和指示灯(连有限流电阻的发光二极管)的三孔插座。需要当开关断开时,指示灯不发光,插孔也不能提供工作电压;当开关闭合时,指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。据此请帮小明在图乙中设计出开关、指示灯和插孔的连接方式。 答: (4)小明的房间里面有两盏灯,总开关S1闭合后,若将单刀双掷开关S2拨至a处,壁灯L1亮;若将S2拨至b处,房间吸顶灯L2亮且亮度可调。现有一个电源、一个单刀双掷开关、1个开关,2个灯泡、1个滑动变阻器和若干导线,请你和小明一起对上述电路进行设计。 答: 2.我为家庭用电安全做总结。 (1)(2024·菏泽中考)以下符合安全用电做法的是( ) A.用湿手将吹风机插头插在电源上 B.发现用电器着火,立即切断电源 C.电水壶的电源线绝缘皮破损仍继续使用 D.多个大功率用电器在一个插排上同时使用 B (2)(2024·内江中考)掌握安全用电常识是当代每个公民必备的素养。下列四个图 中符合安全用电原则的是( ) A.图甲中,站在地上的人用手去接触裸露的相线 B.图乙中,手握住测电笔笔尖金属体去检验插座中的相线 C.图丙中,电水壶的外壳与保护线相连接 D.图丁中,小孩靠近高压设备嬉戏、玩耍 C 本课结束 $