15.4 家庭电路与安全用电 导学案-2025-2026学年苏科版九年级下册物理

九年级物理学科教案（学案） 15.4 家庭电路与安全用电 第 1 个教案 学习目标： 1．理解家庭电路的组成和连接方式，会画简单的家庭电路图。 2．知道怎样保护家庭电路和怎样防止触电事故。 3．了解安全用电常识，形成安全用电意识。 学习重点：理解家庭电路的组成和连接方式。 学习难点：会画简单的家庭电路图以及怎样防止触电事故。 温故知新 导引自学 1．在家庭电路中，几个同时工作的家用电器通常是_____联的；开关与它所控制的电灯应是_____联。增加工作的家用电器个数，电能表转盘转动的速度变______。 2．小明家有5盏60W的电灯，一个700W的电饭锅，一个200W的电视机，请问小明家用电器的总功率是 ______ 。 3．电能表的名牌中标有10（40）A，其中10A表示__________________。 交流质疑 精讲点拨 活动一：家庭电路的组成 1．观察家庭电路结构示意图，回答以下问题： （1）家庭电路由 、 、 （ ）、 、___ ___等组成。 （2）进户线：给用户提供家庭电压的线路，分为 、 。火线和零线之间有 的电压。为保障用电安全，家庭电路还设有 。火线和地线之间也有 的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为 。 用电器连接方式：为了保证每个用电器都能独立工作，各个用电器都是一端接在 上，另一端接在 上，即这些用电器是 的。这样，当一个支路发生断路故障时，其他支路仍能正常工作。用电器的控制开关与该用电器是 的。 （3）总开关（空气开关）： ①作用： ②安装：家庭电路的 上 （4）插座：有两孔插座和三孔插座，供插接电视机、洗衣机、电风扇和电冰箱之用。 两线插座接法： 三线插座接法： 。 活动二：安全用电常识 家庭用电包含 和 两方面。 1．人身安全用电 （1）触电： （2）不同大小的电流通过人体时人体的反应： 电流/mA 人体的反应 0.5-1.5 开始有感觉——受轻微颤抖 2-3 手指部强烈颤抖 5-7 手部痉挛 8-10 手已难于摆脱带电体，手指尖部刀手腕剧痛 20-22 手迅速麻痹，不能摆脱带电体，呼吸困难 50-80 呼吸麻痹，心室开始颤动 90-100 呼吸麻痹，延续3s或更长时间，则心脏麻痹，心室颤动 300以上 作用0.1s以上，呼吸及心脏麻痹，肌体组织受到破坏 （3）触电的种类（b） （a） ①如图（a）所示，单线触电是人体接触火线或漏电的用电器，火线或漏电的用电器通过人体与大地构成通路。 ②如图（b）所示，双线触电是人体的两个部位（如两只手）分别接触火线和零线，火线和零线通过人体构成通路。 漏电是指：由绝缘部分损坏或其他原因引起的电流泄漏。 人体触电时，通过的电流与电压和人体的电阻有关。一般来说，人体的电阻较大，但在皮肤潮湿时人体电阻会大幅度减小。研究表明，对人体来说，安全电压一般不高于 36 V。 （4）触电事故后的措施： A．如果发现有人触电了，不要用手拉触电人，也不能用导体拨动电线； B．未成年人不要参与救援工作，实在需要，则要迅速拉开电闸、切断电源，或用干燥的木棒将人和电线分开，如果因电线短路而失火，要用砂土、灭火器扑灭火焰。 （5）防止触电的方法 ①必须把用电器的开关装在火线上。这样，当断开开关后，用电器与火线分离，人碰到用电器就不会发生危险。 ②用电器的金属外壳与火线之间应该是绝缘的，人体接触外壳时并没有危险，但如果用电器内部导线的绝缘皮破损或绝缘性能变差，导致火线与外壳接通，人接触外壳时就会发生触电事故。 为此，家庭电路通常采取两种保护措施：一是使用三线插头和三孔插座，通过地线将用电器的金属外壳与大地连通，漏电时电流会随即流入大地，如图（a）所示；二是安装漏电保护断路器，如图（b）所示，当电路出现漏电时，它会自动切断电路。 ③养成安全用电习惯，防患于未然。例如，发现用电器电源线的绝缘皮老化、破损，应立即停用并请专业人员更换；清洁用电器时必须严格按说明书要求，不得用湿布擦拭开关、插座等，不得在电线上晾晒衣物。 练习1．如图所示，请将开关和灯泡正确连入家庭电路。 当堂反馈 拓展迁移 1．下面是小强同学对身边的一些电路工作情况进行观察分析得出的判断，其中不正确的（　　） A．家庭电路中电能表安装在总开关的前面 B．马路两旁的路灯，晚上同时亮、早上同时熄灭，它们是串联的 C．家里的台灯与其控制开关是串联的 D．调节台灯亮度的电位器应与灯泡串联 2．如图是某同学家部分家庭电路的示意图，其中①②③应安装的元件依次是（　　） A．总开关、电能表、保险装置 B．总开关、保险装置、电能表 C．电能表、保险装置、总开关 D．电能表、总开关、保险装置 3．小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器，上面写着下表中的一些数据，在以下几种说法中，正确的是（　　） 20A 220V 额定漏电电流 30mA 额定不漏电电流 15mA 漏电分断时间 小于0.1s A．漏电电流大于30mA，保护器会在0.1秒之内切断电源 B．漏电持续时间超过0.1秒时保护器才能工作 C．当漏电电流达到15mA时就能起到可靠的保护作用 D．只有当进户电压大于220V或用电电流大于20A时，才能起保护作用 4．“珍爱生命，安全用电”是每一位公民应具备的安全意识。下列做法中，不会造成触电的是（　　） A． B． C． D． 5．正常情况下家庭电路中火线与零线间电压为 V，零线与地线之间电压为 V． 6．家庭电路中，电灯、电视机、电扇等用电器正常工作的电压为　 　 伏，这些用电器是　 　 的，用电器与控制它的开关是　 　 的（后两空均选填“串联”或“并联”）。 7．请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。 8．如图所示，两灯泡的额定电压均为220V。要求开关只控制两灯泡，灯泡都能正常发光，请将电路连接完整。 学后反思：通过今天的学习，你收获了哪些，感悟到了什么？ 课后作业： 1．如图，是家庭电路的示意图，其中方框E内的元件是（　　） A．电能表 B．插座 C．保险盒 D．总开关 2．在家庭电路中，从进户开始要顺次安装下列元器件，其先后次序正确的是（　　） A．电灯、总开关、电能表、保险装置、插座 B．总开关、保险装置、插座、电灯、电能表 C．电能表、总开关、保险装置、插座、电灯 D．保险装置、插座、总开关、电能表、电灯 3．为了安全用电，在家庭电路设计安装中使用漏电保护器。漏电保护器是在用电器发生漏电或人体触电时实施保护的装置。家庭电路漏电时，通过火线和零线的电流不相等（如图中虚线框内A、B两点电流不相等），漏电保护器中有一特殊装置（在图中虚线框内未画出）检测到该差异后，会自动切断电源，起保护作用。下图是模拟漏电的试验电路，由一只开关S和电阻R组成，闭合开关S能模拟漏电情形的连接电路是（　　） A．B．C． D． 4．发现有人触电时，若找不到开关的位置，可以用哪种办法进行紧急的安全施救（　　） A．用手拉触电者 B．用脚踢开触电者 C．用沾水的拖把挑开触电者 D．用干燥的长木棍使触电者与电线分开 5．如图，甲、丙站于干燥的木桌上，乙、丁均站在地面上，他们的抓握方法如图示，则（　　） A．甲、丙均会触电 B．甲、乙均会触电 C．丙、丁均会触电 D．只有乙不会触电 6．如图所示，闭合开关S，会触电的鸟是 　 　 （填“左”或“右”）鸟；触电的原因是 　 　 （鸟的电阻值与灯相近）。 7．如图所示是家庭电路的一部分，开关只控制灯泡，灯泡和插座工作互不影响。请将对应的电路补充完整，且符合安全用电原则。 8．如图所示，把灯泡按安全用电原则接入家庭电路，要求：当旋钮开关滑片顺时针转动时，灯泡变暗。 9．如图，是带USB插口的插座，请将开关、USB插口、三孔插座接入家庭电路。要求：开关控制USB插口与三孔插座，且USB插口与三孔插座可独立工作。 15.4.1第 4 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理学科教案（学案） 15.4 家庭电路与安全用电 第 2 个教案 学习目标： 1．了解测电笔的使用方法，会用测电笔判断火线和零线。 2．知道家庭电路中产生的电流过大的原因和后果，知道熔丝(保险丝)的作用。 3．了解空气断路器的构造和作用。 学习重点： 1．了解测电笔的使用方法，会用测电笔判断火线和零线。 2．知道家庭电路中产生的电流过大的原因和后果，知道熔丝(保险丝)的作用。 学习难点：了解空气断路器的构造和作用。 温故知新 导引自学 1．家庭电路中考虑到用电安全，一般还接有 ；进户线有两根电线，一根叫 ，另一根叫 。三线插座的具体接法是 。地线一般与埋在地下的金属板相连，插头上电线的接法应与插座上电线的接法相对应。 2．家庭电路用的熔丝应 联在电路中，由 定律可知，当电路中电流过大时，熔丝上产生的热量就较多，当它的温度达到熔丝的 时，熔丝熔断，自动切断电路． 3．测电笔构造和使用方法是什么？ 交流质疑 精讲点拨 活动一：用测电笔检测火线和零线 1．氖管测电笔 （1）结构 氖管测电笔的结构如图所示，它由两个金属电极、氖管、弹簧和一个阻值很大的电阻（高电阻）等组成。 （2）使用方法 使用氖管测电笔时，手持绝缘柄，一根手指接触笔尾的电极。当笔尖接触火线时，火线与测电笔、人体、大地构成通路，氖管因有微弱电流通过而发光；当笔尖电极接触零线或地线时，氖管不发光。 2．电子测电笔 电子测电笔，如图所示是其中一种。它具有接触检测和非接触（感应）检测两种方式，不但能检测火线、零线，还具有显示电压、检测电路断点等多种功能。 试一试：用测电笔检测插座，可以判断插座中是否有电，是否按 “左零右火” 的方式连接在电路中。 活动二：演示电路过载现象 电路及设备的安全很重要。影响电路安全的原因一般有两个：一是电路发生_________，如连接电路时误将火线和零线直接连通，或电线和用电器的绝缘皮破损，导致火线和零线直接连通等；二是电路中使用的用电器功率过大，这种情况称为 “_________”。 _________和_________都会使电路中的_________。由电流的热效应可知，_________时，导线的温度急剧升高，会导致线路损坏甚至酿成火灾。除上述情况之外，若线路连接处接触不良，则该处电阻会_________，从而造成局部过热，也可能引起火灾。 1．演示电路过载 实验器材：电路过载演示装置（在绝缘支架上水平固定一根长约 25 cm、直径约 0.2 mm 的细铜丝，将易燃的纸条对折挂在细铜丝上），教学电源（12 V），电流表（量程为 0～10 A），白炽灯（直流 6 V，10 W）三只，开关，带鳄鱼夹的导线若干。 实验步骤： （1）按图所示的电路图连接电路。 （2）闭合开关 S，灯 L₁发光；再闭合开关 S₁，灯 L₂发光；最后闭合开关 S₂，你看到什么现象？ 实验启示1：电路所接用电器越多，功率越大，干路电流越大，当电流增大到一定程度时，细铜丝上的易燃纸条被点燃。如果家庭电路发生过载，后果十分严重。为防止电路过载引起火灾，不可在多插位接线板上接太多用电器。 实验启示2：在电路中安装一个熔点较低的熔丝熔断器，当电路过载或短路时，熔断器中的熔丝会熔断，从而切断电路，可以保护电路安全。家庭电路早期曾经使用过这种熔断器，现在普遍使用的是空气断路器。熔断器 电路中的熔丝通常用 的铅锑合金制成。正常工作时：铅锑合金（熔点约 230℃）的电阻较小，能稳定通过电路的额定电流，不会发热熔断。过载 / 短路时：电路中电流急剧增大，熔丝因电阻（虽小但存在）产生大量热量，温度快速升至其熔点，熔丝熔断，从而切断电路，避免后续元件（如导线、电器）因过热损坏甚至引发火灾。 活动三：生活 物理 社会 “空气断路器”空气断路器 空气断路器（俗称空开）的核心工作原理是通过多种保护机制，在电路故障时快速切断电源，具体基于以下两类核心动作逻辑： 1. 过载保护（热脱扣） 依赖内部双金属片（两种热膨胀系数不同的金属贴合）。 电路过载时，电流长时间超过额定值，双金属片因发热膨胀不均而弯曲，推动开关跳闸，切断电路。特点：动作有延时（避免短暂电流波动误触发），适合保护长期过载的电路。 2. 短路保护（电磁脱扣） 内部设有电磁铁线圈，与电路串联。 电路短路时，电流瞬间剧增，电磁铁产生强吸力，直接吸合铁芯推动跳闸，反应速度极快（毫秒级）。 特点：瞬时动作，能快速阻断短路电流，防止设备烧毁或火灾。 当堂反馈 拓展迁移 1．探究熔丝熔断的原因：（1）熔丝俗称 ，当电路中的电流超过一定限度时会熔断；（2）当电路中发生 时，电路中的电流急剧增大，熔丝会立即熔断；（3）当电路中的总功率 时，熔丝也会熔断；（4）当熔丝熔断时， （能/不能）用铁丝、铜丝替代。 2．防止触电：（1）当通过人体的电流超过一定强度时，会引起人体伤害，一般情况下，人体的安全电压不超过 V；（2）触电一般分为 触电和 触电；（3）发现有人触电时，要 ，或用干木棍等绝缘体挑开电线。 3．电工用如图方法检验家庭电路有无故障情况。先在进户线的干路上串联一个标有“220V，40W”的检验灯L1，然后闭合总开关，若发现L1正常发光，则说明家庭电路L2　 　 （“有”、“没有”）短路情况。 4．小京把试电笔插入三孔插座中，如图甲所示，若电路连接无误，则图中试电笔的氖管 　 　 发光（选填“会”或“不会”）。如图乙所示是小京家中电热水壶的三脚插头，他判断该插头的B脚应与电路中 　 　 相连。（选填“火线”、“零线”或“地线”） 5．在如图所示家庭电路中，将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，灯泡不亮；保持开关闭合，拔出插头，将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光．若电路中只有一处故障，则故障可能是(　　) A．零线上保险丝烧断 B．火线上保险丝烧断 C． 灯丝烧断 D．插座短路 6．下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．电动车入户充电 B．用电器起火时，应迅速浇水扑灭 C．使用大功率用电器，金属外壳要接地 D．电线破损时，只要稍加注意即可继续使用 7．小王用图所示的电路做实验，检查完电路后，接通电源，当闭合开关后，发现灯不亮，但保险丝没有熔断，用测电笔测试导线接头A、B、C、D四处，氖管都发光，测试E处氖管不亮，则故障是（　　） A．开关B、C间开路 B．电灯C、D间开路 C．导线D、E间开路 D．进入插头的火线开路 8．如图甲为某品牌带指示灯插座，使用中发现：开关断开时，指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提供电压；如果指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压。请根据要求和安全用电原则在图乙中完成电路连接。 学后反思：通过今天的学习，你收获了哪些，感悟到了什么？ 课后作业： 1．下列做法中，符合安全用电原则的是（　　） A．用湿手拔插头 B．保险丝熔断后用铜丝代替 C．电灯的开关接在零线上 D．金属外壳的用电器使用三脚插头 2．如图所示的电路，闭合开关S灯泡不发光。将试电笔插入插座左孔时氖管不发光，插入右孔时氖管发光。若电路中只有一处故障，则造成这种现象的原因可能是（　　） A．a点左侧零线断路 B．ab间断路 C．灯泡断路 D．灯泡短路 3．试电笔可以用来判断火线和零线。如图所示，持笔方式正确的是 　 　 （选填“甲”或“乙”）；小丽在家里开着空调看电视，当妈妈把电饭锅插头插进插座时，家里的自动空气开关几分钟就“跳闸”了。“跳闸”的原因可能是电路中 　 　 。 4．如图所示是小明设计的照明电路。各元件安装完毕后，闭合开关S，电灯不亮，用试电笔分别测试a、b、c、d点时，a点氖管不发光，b、c、d点氖管都发光，由此可知 　 　 两点间出现断路。小明又把一小射灯（正常工作时的电压为20V，电流为0.2A），直接接入家庭电路后，刚通电，小射灯立刻就烧坏了，经检查，发现还有一个配件忘记安装，该配件是一个阻值为 　 Ω的定值电阻，需要与小射灯 　 　 联使其正常工作。 5．家庭电路中的熔断器内装有熔丝。熔断器的陶瓷外壳属于　 　 （导体/绝缘体），当家庭电路中电流过大时，熔丝会自动熔断，这是利用了电流的　 　 效应；相同长度和材料做成的熔丝，　 　 （粗/细）的更容易熔断。 6．如图是研究“短路引起熔丝熔断”的实验，电路熔断器中的熔丝应该选用熔点 　 　 的材料做成，增加一根导线，并将导线接在 　 　 两点间，闭合开关，造成短路，可引起熔丝熔断。小明家的电热毯坏了，通过检查发现，是里面的电阻丝断了，于是把电阻丝断头接上继续使用。这样操作会使电阻丝上搭接处的电阻变 　 　 ，存在安全隐患。 7．如图所示，家庭电路中常见的空气开关的手柄向下时，说明该开关正处于 　 　 （填“闭合”或“断开”）状态。 8．将一个多孔位插排连接在三孔插座上，家中多种用电器连接在插排上，如图所示这样的使用方法会使用电器的 　 　 过大，造成电路中电流过大，使插座板发热甚至燃烧，不符合安全用电原则。为防止电流过大造成的危害，一般情况下会安装 　 　 ，它可以在电流过大时，自动切断电路，起到保护作用。家庭电路中电流过大的另一个原因是 　 　 。 9．李师傅是个经验非常丰富的电工，熟练掌握了各种判断家庭电路故障的方法： （1）检验灯法 如图1所示，取下保险丝，在该处接一个额定电压为220V的检验灯泡L0，分别闭合各个开关即可知道故障。 ①闭合S、S1，L0正常发光，则说明　 　 ； ②闭合S、S2，L0不亮，则说明　 　 ； ③闭合S、S3，L0、L3发光都较暗，则说明　 　 ； （2）测电笔法 如图2所示，电灯和取暖器正常工作，在三孔插座上接入一个电饭锅后，取暖器突然停止工作，拔下电饭锅后，电灯正常发光。李师傅判断应该是发生了断路，于是用测电笔去判断故障位置。 ①如图3所示，测电笔使用正确的是　 　 （选填“A或B”）。 ②用测电笔检测三孔插座左右两孔都发光，则故障是图2中　 　 间断路。（选填“AB、AC、CD或BD”） ③当李师傅把图2中电灯和取暖器的开关都断开后，再用测电笔去测三孔插座，此时测　 　 孔会发光。（选填“左或右”） 10．（1）按家庭电路安全用电原则，完成如图电路连接。 （2）在符合安全用电原则的前提下，请将带有保险丝的三孔插座和带有开关的电灯分别接入电路中。 15.4.2第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $