18.1 家庭电路（导学案）物理沪粤版九年级下册

该初中物理导学案围绕“家庭电路”展开，涵盖组成部件及作用、测电笔使用、安全接线规则等核心知识点。通过自主预习填空与课堂探究活动衔接前后知识，构建从认知到应用的学习支架。 亮点在于紧扣新课标核心素养，将物理观念、科学思维等融入探究模块，含观察分析、原理推导及模拟操作，习题分基础到培优层次，注重科学态度与责任培养，助力学生自主学习与能力提升。

18.1 家庭电路（导学案） 【学习目标】 2022年课程标准 物理素养 3.4.7 了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。 物理观念：认识家庭电路核心部件及作用，明确火线、零线、地线的区别与“左零右火上接地”规范。 科学思维：掌握测电笔工作原理与使用方法，理解灯泡、插座的安全接线逻辑。 科学探究：规范完成测电笔辨别火线实验，观察灯泡构造并分析电流路径。 科学态度与责任：树立安全用电意识，了解保险丝、漏电保护器的防护作用，养成规范用电习惯。 【学习重点】 1．家庭电路的组成及各部件作用； 2．测电笔的正确使用方法； 3．插座与灯泡的安全接线规则。 【学习难点】 1．家庭电路的连接逻辑（电能表→总开关→保险装置→用电器的顺序）； 2．解释测电笔工作原理及“笔尾金属体必须接触”的原因； 3．理解保险丝、地线的安全防护机制。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．家庭电路的进户线有两根，一根是______，另一根是______，它们之间的电压为______V；三孔插座还额外接有______，其作用是：____________________________________________________________。 2．家庭电路的组成顺序（从进户线开始）：进户线→____________→____________→用电器、 插座，其中____________替代了传统的闸刀开关和熔断器，当电路短路或过载时会自动断开。 3．测电笔的核心结构包括金属体笔尖、____________、______、金属体笔尾，使用时手指必须接触____________，若氖管发光，说明接触的是______。 4．白炽灯是利用____________________________________的原理发光，现在家庭中广泛使用的______和______具有节能、寿命长的优点，其中______的发光效率最高。 5．安全用电提示：使用测电笔时，手指绝对不能接触测电笔__________________；家庭电路中各用电器之间是______（串联、并联）连接的。 【课堂探究】 探究一、家庭电路的组成与各部分功能 1．探究目标 梳理家庭电路的完整组成及各部件的排列顺序；理解电能表、空气开关、地线的核心作用。 2．探究过程 （1）观察分析：结合教材图18-1-2、18-1-3，小组讨论家庭电路各部件的作用： ① 电能表：测量家庭消耗的______，单位是____________； ② 总开关/空气开关：控制整个家庭电路的通断，当电路中______或______时，自动断开保护电路； ③ 熔断器（保险丝）：传统安全装置，电流过大时____________切断电路，现在多被____________替代； ④ 插座：为移动用电器提供电源，两孔插座接______和______，三孔插座额外接______； ⑤ 地线：将用电器外壳与大地连通，若用电器漏电，电流会通过______流入大地，避免触电。 （2）逻辑梳理：家庭电路各部件按“进户线→电能表→总开关→保护装置→用电器/插座”排列的原因：电能表需先测量总用电量，再通过开关和保护装置控制后续电路，确保用电计量和安全防护的有效性。 3．探究结论 （1）家庭电路的核心组成：进户线（火线+零线）、电能表、总开关、空气开关（熔断器）、插座、用电器，三孔插座需额外接地线； （2）各部件的核心功能围绕“计量用电、控制电路、安全防护”展开，地线是重要的漏电保护装置。 【例题1】 关于家庭电路的组成，下列说法正确的是（ ） A．进户线后应先接用电器，再接电能表 B．空气开关的作用是测量家庭用电量 C．三孔插座的地线可防止用电器漏电触电 D．家庭电路中所有用电器串联连接 探究二、火线与零线的识别（测电笔的使用） 1．探究目标 （1）掌握测电笔的正确使用方法； （2）理解测电笔辨别火线与零线的原理。 2．探究过程 （1）观察结构：结合教材图18-1-4，明确测电笔的组成：金属体笔尖、高阻值电阻、氖管、金属体笔尾，高阻值电阻的作用是__________________，保护人体安全。 （2）操作规范：参照教材图18-1-5，小组模拟测电笔使用： ① 正确握法：手指接触__________________，笔尖接触被测导线； ② 现象判断：氖管______→火线，氖管____________→零线； ③ 安全禁忌：手指不能接触________________________，避免触电。 （3）原理分析：测电笔接触火线时，电流通过“火线→笔尖→高阻值电阻→氖管→笔尾→人体→大地”形成回路，氖管发光；接触零线时，零线与大地电压为0，无电流通过，氖管不发光。 3．探究结论 （1）测电笔的正确使用关键：手指接触笔尾金属体，不接触笔尖金属体； （2）氖管发光是判断火线的核心依据，不发光为零线。 【例题2】下列关于测电笔的使用，正确的是（ ） A．握笔时不接触笔尾金属体 B．笔尖接触导线时，氖管发光则为零线 C．手指可接触笔尖金属体以提高灵敏度 D．测两孔插座时，发光的插孔连接火线 探究三、灯泡的构造与家庭电路连接 1．探究目标 （1）区分螺口灯泡与卡口灯泡的构造差异； （2）理解灯泡与火线、零线的连接逻辑。 2．探究过程 （1）观察对比：结合教材图18-1-7，分析两种灯泡的构造： ① 螺口灯泡：灯头有____________和顶端金属柱，电流路径：火线→顶端金属柱→灯丝→螺旋套→零线； ② 卡口灯泡：灯头有两个金属片，电流路径：火线→金属片→灯丝→另一金属片→零线。 （2）连接原则： ① 开关必须接在______与灯泡之间，这样断开开关时，灯泡与火线断开，避免触电； ② 家庭电路中所有用电器、插座均为______连接，保证各用电器两端电压均为220V。 3．探究结论 （1）螺口灯泡与卡口灯泡的电流路径均为“火线→灯丝→零线”，构造差异体现在灯头的接线触点； （2）开关接火线、用电器并联是家庭电路连接的核心安全原则。 【例题3】家庭电路中，白炽灯泡的开关应连接在（ ） A．灯泡与火线之间 B．灯泡与零线之间 C．火线与零线之间 D．任意位置均可 【归纳整理】 【课堂练习】 题组A 基础过关练 1．关于安全用电和家庭电路的常识，小明总结了如下四幅图片，关于这四幅图片的说法正确的是（　　） A．图（1）中的E设计较长的原因是为了美观 B．图（2）中能说明测电笔的正确使用方法的是图乙 C．图（3）是家庭电路的部分，其中A应该是火线 D．图（4）中的1和2位置分别接开关和灯泡的时候，1位置应该接开关 2．家庭电路的一部分如图甲所示下列说法正确的是（　　） A．图甲中开关和电灯的安装正确 B．图甲中三孔插座的安装合理 C．图甲中电灯和插座是并联的 D．用图乙的方法使用试电笔测试图甲中A点，氖管会发光 3.电影《你好，李焕英》是今年春节档最火爆的作品，如图为该电影放映时的一个画面，下列说法正确的是（　　） A．电影放映厅的灯同时亮、同时灭，它们一定是串联的 B．电影放映机是利用凸透镜成放大的实像 C．电影放映厅的墙壁凸凹不平，是为了增强声音的反射 D．电影放映厅中射灯发出的黄光属于三原色光 题组B 能力提升练 1．如图是小明家的部分电路，他将开关S闭合后，发现L不发光，检测后发现是e点左侧零线断路的缘故。则S闭合后，用试电笔分别测试图中的a、b、c、d、e五点时，氖管发光的点有（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 2．家庭电路中，为保证用电器都能独立工作，各个用电器都是一端接零线，另一端接__________线，即这些用电器是___________联的。为了防止触电，用电器的金属外壳还必须接__________线。 3．每个家庭电路中，都装有图甲所示的仪表，它是用来测量整个家庭电路中所有用电器在一段时间内消耗的___________的。有些家用电器的电源线使用图乙所示的三线插头，其中标有“E”的插头的作用是为了方便这些家用电器的金属外壳与___________相连。 题组C 培优拔尖练 1．如图中灯泡L标有“220V40W”，LED灯标有“220V5W”字样。 （1）请正确连接图中的家庭电路，使开关S闭合时，灯泡L和LED灯都能正常工作；开关S断开时，灯泡L和LED灯都不工作。 （2）灯泡L正常工作时，通过灯丝的电流为多少？ （3）灯泡L正常工作时，灯丝的电阻为多少？ （4）灯泡L正常工作60s，消耗的电能是多少？ （5）小明说：“我发现5W的LED灯和40W灯泡正常工作时的亮度相当，所以5W的LED灯比40W灯泡更省电。”小明的说法正确吗？请说出你的理由。 2．（1）小敏家里有一个安装正确且能正常使用的插座。如图甲所示，小敏把此插座拆下来，仔细观察它的背面，在纸上画出了如图乙所示的插座背而接线示意图。则图中a线应该是______线（选填“火”或“零”）。 （2）小敏家中有一台电热水器，铭牌如图所示，根据铭牌所提供的信息，求： 电热水器 容量  50L 额定压强  0.6MPa 额定电压  220V 额定功率   1100W 额定频率   50Hz ①该电热水器电热丝正常工作时的电流和电阻各分别是______、______？ ②电热水器正常工作10s产生的热量是______？ 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 18.1 家庭电路（导学案） 【学习目标】 2022年课程标准 物理素养 3.4.7 了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。 物理观念：认识家庭电路核心部件及作用，明确火线、零线、地线的区别与“左零右火上接地”规范。 科学思维：掌握测电笔工作原理与使用方法，理解灯泡、插座的安全接线逻辑。 科学探究：规范完成测电笔辨别火线实验，观察灯泡构造并分析电流路径。 科学态度与责任：树立安全用电意识，了解保险丝、漏电保护器的防护作用，养成规范用电习惯。 【学习重点】 1．家庭电路的组成及各部件作用； 2．测电笔的正确使用方法； 3．插座与灯泡的安全接线规则。 【学习难点】 1．家庭电路的连接逻辑（电能表→总开关→保险装置→用电器的顺序）； 2．解释测电笔工作原理及“笔尾金属体必须接触”的原因； 3．理解保险丝、地线的安全防护机制。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．家庭电路的进户线有两根，一根是火线，另一根是零线，它们之间的电压为220V；三孔插座还额外接有地线，其作用是：万一家用电器漏电，电流可通过地线流入大地，避免触电事故。 2．家庭电路的组成顺序（从进户线开始）：进户线→电能表→总开关→用电器、 插座，其中空气开关替代了传统的闸刀开关和熔断器，当电路短路或过载时会自动断开。 3．测电笔的核心结构包括金属体笔尖、高阻值电阻、氖管、金属体笔尾，使用时手指必须接触金属体笔尾，若氖管发光，说明接触的是火线。 4．白炽灯是利用电流通过灯丝发热，灯丝呈白炽状态发光的原理发光，现在家庭中广泛使用的节能灯和LED 灯具有节能、寿命长的优点，其中LED 灯的发光效率最高。 5．安全用电提示：使用测电笔时，手指绝对不能接触测电笔前端的金属部分；家庭电路中各用电器之间是并联（串联、并联）连接的。 【课堂探究】 探究一、家庭电路的组成与各部分功能 1．探究目标 梳理家庭电路的完整组成及各部件的排列顺序；理解电能表、空气开关、地线的核心作用。 2．探究过程 （1）观察分析：结合教材图18-1-2、18-1-3，小组讨论家庭电路各部件的作用： ① 电能表：测量家庭消耗的电能，单位是千瓦时（kW・h，俗称度）； ② 总开关/空气开关：控制整个家庭电路的通断，当电路中短路或过载（用电器总功率过大）时，自动断开保护电路； ③ 熔断器（保险丝）：传统安全装置，电流过大时熔丝熔化切断电路，现在多被空气开关替代； ④ 插座：为移动用电器提供电源，两孔插座接火线和零线，三孔插座额外接地线； ⑤ 地线：将用电器外壳与大地连通，若用电器漏电，电流会通过地线流入大地，避免触电。 （2）逻辑梳理：家庭电路各部件按“进户线→电能表→总开关→保护装置→用电器/插座”排列的原因：电能表需先测量总用电量，再通过开关和保护装置控制后续电路，确保用电计量和安全防护的有效性。 3．探究结论 （1）家庭电路的核心组成：进户线（火线+零线）、电能表、总开关、空气开关（熔断器）、插座、用电器，三孔插座需额外接地线； （2）各部件的核心功能围绕“计量用电、控制电路、安全防护”展开，地线是重要的漏电保护装置。 【例题1】 关于家庭电路的组成，下列说法正确的是（ ） A．进户线后应先接用电器，再接电能表 B．空气开关的作用是测量家庭用电量 C．三孔插座的地线可防止用电器漏电触电 D．家庭电路中所有用电器串联连接 【答案】C 【解析】进户线后应先接电能表再接其他部件，A错误；电能表测量用电量，空气开关负责安全保护，B错误；三孔插座的地线可将漏电电流导入大地，C正确；家庭电路中用电器并联，保证各用电器独立工作，D错误。 探究二、火线与零线的识别（测电笔的使用） 1．探究目标 （1）掌握测电笔的正确使用方法； （2）理解测电笔辨别火线与零线的原理。 2．探究过程 （1）观察结构：结合教材图18-1-4，明确测电笔的组成：金属体笔尖、高阻值电阻、氖管、金属体笔尾，高阻值电阻的作用是减小通过人体的电流，保护人体安全。 （2）操作规范：参照教材图18-1-5，小组模拟测电笔使用： ① 正确握法：手指接触金属体笔尾，笔尖接触被测导线； ② 现象判断：氖管发光→火线，氖管不发光→零线； ③ 安全禁忌：手指不能接触测电笔前端的金属部分，避免触电。 （3）原理分析：测电笔接触火线时，电流通过“火线→笔尖→高阻值电阻→氖管→笔尾→人体→大地”形成回路，氖管发光；接触零线时，零线与大地电压为0，无电流通过，氖管不发光。 3．探究结论 （1）测电笔的正确使用关键：手指接触笔尾金属体，不接触笔尖金属体； （2）氖管发光是判断火线的核心依据，不发光为零线。 【例题2】下列关于测电笔的使用，正确的是（ ） A．握笔时不接触笔尾金属体 B．笔尖接触导线时，氖管发光则为零线 C．手指可接触笔尖金属体以提高灵敏度 D．测两孔插座时，发光的插孔连接火线 【答案】D 【解析】握笔必须接触笔尾金属体，否则无法形成回路，A错误；氖管发光说明接触火线，B错误；手指接触笔尖会导致触电，C错误；两孔插座中，测电笔发光的插孔接火线，D正确。 探究三、灯泡的构造与家庭电路连接 1．探究目标 （1）区分螺口灯泡与卡口灯泡的构造差异； （2）理解灯泡与火线、零线的连接逻辑。 2．探究过程 （1）观察对比：结合教材图18-1-7，分析两种灯泡的构造： ① 螺口灯泡：灯头有螺旋套和顶端金属柱，电流路径：火线→顶端金属柱→灯丝→螺旋套→零线； ② 卡口灯泡：灯头有两个金属片，电流路径：火线→金属片→灯丝→另一金属片→零线。 （2）连接原则： ① 开关必须接在火线与灯泡之间，这样断开开关时，灯泡与火线断开，避免触电； ② 家庭电路中所有用电器、插座均为并联连接，保证各用电器两端电压均为220V。 3．探究结论 （1）螺口灯泡与卡口灯泡的电流路径均为“火线→灯丝→零线”，构造差异体现在灯头的接线触点； （2）开关接火线、用电器并联是家庭电路连接的核心安全原则。 【例题3】家庭电路中，白炽灯泡的开关应连接在（ ） A．灯泡与火线之间 B．灯泡与零线之间 C．火线与零线之间 D．任意位置均可 【答案】A 【解析】开关接在灯泡与火线之间，断开开关时，灯泡脱离火线，人接触灯泡不会触电；若接在零线与灯泡之间，断开开关后灯泡仍与火线相连，存在触电风险，A正确。 【归纳整理】 【课堂练习】 题组A 基础过关练 1．关于安全用电和家庭电路的常识，小明总结了如下四幅图片，关于这四幅图片的说法正确的是（　　） A．图（1）中的E设计较长的原因是为了美观 B．图（2）中能说明测电笔的正确使用方法的是图乙 C．图（3）是家庭电路的部分，其中A应该是火线 D．图（4）中的1和2位置分别接开关和灯泡的时候，1位置应该接开关 【答案】C 【解析】A．三脚插头的E设计较长是为了与用电器的金属外壳相连，而不是为了美观，故A错误； B．在使用测电笔时，要用指尖抵住上端的金属帽，所以甲图的使用方法正确，故B错误； C．三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上面的孔接地线，那么图（3）中A是火线、B是零线、C是地线，故C正确； D．控制用电器的开关应接在火线与用电器之间，所以1位置应接灯泡，2位置应接开关，故D错误。 故选C。 2．家庭电路的一部分如图甲所示下列说法正确的是（　　） A．图甲中开关和电灯的安装正确 B．图甲中三孔插座的安装合理 C．图甲中电灯和插座是并联的 D．用图乙的方法使用试电笔测试图甲中A点，氖管会发光 【答案】C 【解析】A．家庭电路中控制电灯的开关应接在电灯与火线之间，电灯另一根线接零线，而图中控制电灯的开关接在了零线上，故A错误； B．三孔插座接线应符合“左零、右火、上接地”的原则，而图中三孔插座左孔接火线、右孔接零线，故B错误； C．图甲中电灯和插座并列连接，互不影响，故C正确； D．测电笔使用时手应接触笔尾金属体，而图中手未接触笔尾金属体，这样的方法使用试电笔测试图甲中A点，氖管断路，不会发光，故D错误。 故选C。 3.电影《你好，李焕英》是今年春节档最火爆的作品，如图为该电影放映时的一个画面，下列说法正确的是（　　） A．电影放映厅的灯同时亮、同时灭，它们一定是串联的 B．电影放映机是利用凸透镜成放大的实像 C．电影放映厅的墙壁凸凹不平，是为了增强声音的反射 D．电影放映厅中射灯发出的黄光属于三原色光 【答案】B 【解析】A．电影放映厅的灯同时亮、同时灭，但它们互不影响，故它们是并联的，故A错误； B．电影放映机是利用凸透镜的物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成放大、倒立的实像的原理制成的，故B正确； C．电影院的墙壁做成凸凹不平的蜂窝状，主要是因为声音在反射时能量会相互抵消，从而减弱声波的反射，增强听众的收听效果。故C错误； D．色光的三原色是红绿蓝，电影院中的射灯发出黄光，黄光不是色光的三原色之一，故D错误； 故选B。 题组B 能力提升练 1．如图是小明家的部分电路，他将开关S闭合后，发现L不发光，检测后发现是e点左侧零线断路的缘故。则S闭合后，用试电笔分别测试图中的a、b、c、d、e五点时，氖管发光的点有（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】D 【解析】开关S闭合后，发现L不发光，检测后发现是e点左侧零线断路的缘故。则S闭合后，用试电笔分别测试图中的a、b、c、d、e五点时，都相当于测火线，氖管都会发光，所以发光的点有5个。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．家庭电路中，为保证用电器都能独立工作，各个用电器都是一端接零线，另一端接__________线，即这些用电器是___________联的。为了防止触电，用电器的金属外壳还必须接__________线。 【答案】     火     并     地 【解析】[1][2]家庭电路中，为保证用电器都能独立工作，各用电器之间要并联，用电器一端接零线，另一端接火线。 [3]为了防止用电器漏电而导致触电，用电器的金属外壳必须接地线，这样，当用电器漏电时，地线能将电流导向大地，避免人触电。 3．每个家庭电路中，都装有图甲所示的仪表，它是用来测量整个家庭电路中所有用电器在一段时间内消耗的___________的。有些家用电器的电源线使用图乙所示的三线插头，其中标有“E”的插头的作用是为了方便这些家用电器的金属外壳与___________相连。 【答案】     电能     大地 【解析】[1] 由图甲可知，该仪器为电能表，电能表上电功的单位是千瓦时，电能表的计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内消耗的电能。 [2大地是导体，三线插头中标有“E”的插头的作用是为了方便这些家用电器的金属外壳与大地相连，从而防止触电。 题组C 培优拔尖练 1．如图中灯泡L标有“220V40W”，LED灯标有“220V5W”字样。 （1）请正确连接图中的家庭电路，使开关S闭合时，灯泡L和LED灯都能正常工作；开关S断开时，灯泡L和LED灯都不工作。 （2）灯泡L正常工作时，通过灯丝的电流为多少？ （3）灯泡L正常工作时，灯丝的电阻为多少？ （4）灯泡L正常工作60s，消耗的电能是多少？ （5）小明说：“我发现5W的LED灯和40W灯泡正常工作时的亮度相当，所以5W的LED灯比40W灯泡更省电。”小明的说法正确吗？请说出你的理由。 【答案】（1） ；（2）0.18A；（3）1210Ω；（4）2400J；（5）见解析 【解析】解：（1）家庭电路中各个用电器并联，使开关S闭合时，灯泡L和LED灯都能正常工作；开关S断开时，灯泡L和LED灯都不工作，开关控制整个电路，开关在干路中，如图所示： （2）灯泡L正常工作时，通过灯丝的电流为 （3）灯泡L正常工作时，灯丝的电阻 （4）灯泡L正常工作60s，消耗的电能 （5）根据W=Pt，小明只是比较功率P，没有考虑时间因素t，所以不正确。 2．（1）小敏家里有一个安装正确且能正常使用的插座。如图甲所示，小敏把此插座拆下来，仔细观察它的背面，在纸上画出了如图乙所示的插座背而接线示意图。则图中a线应该是______线（选填“火”或“零”）。 （2）小敏家中有一台电热水器，铭牌如图所示，根据铭牌所提供的信息，求： 电热水器 容量  50L 额定压强  0.6MPa 额定电压  220V 额定功率   1100W 额定频率   50Hz ①该电热水器电热丝正常工作时的电流和电阻各分别是______、______？ ②电热水器正常工作10s产生的热量是______？ 【答案】     零     5A     44Ω     11000J 【解析】（1）[1]开关应与火线相连，所以b是火线，c接地是地线，a是零线。 （2）[2][3]电热丝正常工作时的电流 电阻为 [4]电热水器正常工作10s产生的热量是W=Pt=1100W×10s=11000J 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $