9. 家庭电路（教学课件）物理教科版必修第三册

该高中物理课件聚焦家庭电路中导线规格选择、安全用电及节约用电，通过家庭配电箱实例导入，联系直流电路忽略电阻的前知，以讨论交流、载流量表格及例题构建学习支架，衔接理论与实际应用。 其亮点在于理论联系实际，通过小明家电器功率计算导线规格等例题培养科学思维，结合安全电压讨论、机顶盒待机电费计算等渗透科学态度与责任。学生提升实际问题解决能力，教师获得具体教学案例。

第九节 家庭电路 教科版（2019）高中物理必修第三册 第二章 电路及其应用 @HY 学习目标——物理学科素养 1.根据某家庭的电器设施，估算该家庭电路中所需导线的规格。 2.能分析和解决家庭电路中的简单问题。 3.能将安全用电和节约用电的知识应用于实际生活。 教学重难点 教学难点 教学重点 能将安全用电和节约用电的知识应用于实际生活。 能根据家庭的实际用电功率选择合适的导线、保险丝等。 家中几乎所有的用电器都需要接入家庭供电线路，而家庭配电箱(如下图)则控制着其中的每一条线路。你关注过为家用电器供电的线路呢?了解家庭电路的组成，掌握基本分析故障的技术，树立节能环保的意识，安全、合理、有效地用电，才能使我们拥有更美好的生活。 新课导入 输电线横截面积与允许通过电流的关系 输电线横截面积与允许通过电流的关系 1、输电线在通电过程中会产生一定的焦耳热,从而使得温度升高。如果温度升高过多,就会造成输电线的绝缘外皮老化,绝缘性能下降,从而造成漏电,容易发生人身伤害事故。 2、对于长度一定的导线来说,横截面积越小,电阻越大,为了用电安全,对于某种规格的导线,其允许通过的电流要有所限制。 输电线横截面积与允许通过电流的关系 载流量较大的导线常用多股铜线 输电线横截面积与允许通过电流的关系 (1)环境对散热的影响； 3、载流量的影响因素（铺设输电线时考虑的因素） (2)单独架空布设还是几根线一起布设； (3)环境温度的影响等。 【例题1】小明家里的主要电器工作时消耗的电功率情况如下：空调柜机2800W，挂机1200W×2，微波炉1500W，电磁炉2000W，洗衣机300W，电冰箱120W，电视机100W×2，台式电脑150W，照明灯具130W，其他不常用的电器如电熨斗、电吹风、吸尘器等未计入。请计算一下，他家的主要输电线的横截面积应该选用多大的？ 有关安全用电的几个问题 我们在初中已经学习过一些安全用电的知识，如下表所示 有关安全用电的几个问题 一般来说,人体的电阻可分为体内电阻和体表电阻两部分。 其中体内电阻大约为500 Ω,受环境影响较小; 而体表电阻则受环境影响较大; 当人体触电时,靠自身的力量能摆脱电源的电流值是30 mA以下,在这种情况下,保证人体安全的电压值为15 V。 有关安全用电的几个问题 我国规定的安全电压等级共5级： 分别为42 V、36 V、24 V、12 V、6 V,适用于不同场合； 其中36 V是一般情况下使用的标准; 特别恶劣的情况,如在金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯要采用更低电压12 V; 水下等作业场所的手持照明灯具应采用最低电压6 V。 有关安全用电的几个问题 当开关断开时，零线是安全的 ； 当开关闭合时，电灯点亮，电流通过电灯，零线对地电压仍然是零，仍是安全的。 但如果出现特殊情况，造成零线与大地的连接断开（如图中虚线的部分断开），恰好开关又处于闭合状态，此时灯不能被点亮，而零线就与火线连接在一起了，它对地的电压就不再是零，而变成了 220V。 有关安全用电的几个问题 家庭电路中有哪些安全防护设施？ 在接地线连接良好的情况下,电器的金属外壳与大地的电势相等,人就不会发生触电事故了。 ①安装可靠的接地线； 有关安全用电的几个问题 家庭电路中有哪些安全防护设施？ ②安装过载保护与漏电保护。 低压断路器,又名自动空气开关,它代替闸刀开关控制电路的通断,还兼有防止电流过大以及漏电保护等多种功能,是低压配电网中一种重要的保护电器。 节约用电 节约用电 (1)尽量使用节能的电器 (2)合理使用空调。 (3)较长时间不使用的电器，请关闭电源 关于节电，我们可以努力做到以下几点。 一、输电线横截面积与允许通过电流的关系 1、输电线在通电过程中会产生一定的焦耳热,从而使得温度升高. 2、对于长度一定的导线来说,横截面积越小,电阻越大. 二、安全用电 课堂小结 ①安装可靠的接地线； ②安装过载保护与漏电保护。 1．(多选)关于安全用电，下列说法正确的是(　　) A．不用手或导电物去接触、探试电源插座内部 B．可以用湿布擦拭电器 C．电器使用完毕后应拔掉电源插头 D．发现有人触电要设法及时切断电源 课堂练习 ACD 2．关于家庭线路的安装，下列说法不正确的是(　　) A．照明线不要与插座线合用 B．所有插座线均要通过漏电保护器 C．开关应控制火线 D．火线、零线都安装保险丝 课堂练习 D 3．某同学为测量家里一盏灯的实际功率，他只开这一盏灯，观察电度表转盘在3 min内转了9转，若每千瓦时该表转3 000转，则这只灯泡的实际功率为(　　) A．30 W　　　　B．60 W C．600 W D．120 W 课堂练习 B 4．为了测出电视机机顶盒在待机时的电功率，某同学在国庆外出旅游期间，关闭家中其他用电器的电源，用电能表测出机顶盒待机时消耗的电能，数据如表所示。若某市有200万户家庭，按每户家庭一台机顶盒，每天机顶盒待机20 h，每度电按0.5元计算，该市所有家庭一天总共额外支付的电费为(　　) 时间 电能表示数 2021年10月1日上午9时 kW·h 2021年10月6日上午9时 kW·h A A.20万元 B．24万元 C．200万元 D．240万元 课堂练习 5.电饭锅的工作原理如图所示，煮饭时开关 是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后(当时的温 度大约为103 ℃)，开关S自动断开，黄灯亮。 (1)电阻R1的作用是保护红色指示灯不会因电流过大而烧毁，R1与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者大小应有什么关系？为什么？ (2)通常情况下，用这种电饭锅烧水时，它的自动断电功能能不能起作用？为什么？ 课堂练习 解析：(1)R1应该远大于发热板的等效电阻。因为R1和红灯只起指示作用，消耗的功率远小于发热板的功率，两者又是并联接入电路的，电压相同，所以流过R1和红灯的电流应远小于流过发热板的电流，因此R1应该远大于发热板的等效电阻。 (2)不能。通常情况下水的沸腾温度为100 ℃，当水烧开时水温不会达到103 ℃，所以自动断电功能不起作用。 答案：见解析 $