19.3 跨学科实践：为家庭电路做设计 课件 -2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦“家庭电路设计”跨学科实践，核心涵盖用电需求调查、分支回路规划、配电器材选型等知识点。通过小明家装修情景导入，衔接电功率计算、安全用电原则等前序知识，以调查记录表、回路方案表等为学习支架，引导学生系统构建家庭电路设计思路。 其亮点在于采用项目式学习，融合科学探究（如用电器功率调查、方案评估检查）、科学思维（导线规格与电流关系推理）及科学态度与责任（危险操作警示）。例如通过分支回路总功率计算选择导线规格，既强化知识应用，又培养安全用电意识。学生能提升实践能力，教师可依托结构化活动设计高效开展教学。

物理九年级全一册 •人教版2024 第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计 第十九章 生活用电 1.在家庭电路设计项目中，第一步应该做什么?（　　） A.直接绘制电路设计图 B.统计家中所有电器的功率 C.购买新型断路器 D.测试现有电路安全性 预习检测 B 2.如图甲所示为小海家墙上安装的一个带开关的三孔插座，只需将插座上的开关断开就可以安全切断电源。请在如图乙中将开关和插座正确地接入家庭电路中。 3.“注意安全，珍爱生命！”“全国中小学安全教育平台”和物理学科都强调了安全用电。下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．所有家用电器都使用两孔插座 B．更换灯泡时，断开电源开关 C．用湿布擦拭擦座 D．家用电器由线绝缘皮破损了仍继续使用 B 4. 某电热水器功率为3000W，工作电压220V，应选择哪种规格的铜导线?（ 　） （参考安全标准：导线载流量>1.2倍工作电流） A.1.5mm2（载流量16A） B.2.5mm2（载流量25A） C.4mm2（载流量32A） D.6mm2（载流量42A） B 重点难点 教学重点 教学难点 ①根据家用电器的额定功率，合理划分配电分支回路，实现用电功能与安全性的统一。 ②运用电功率与电流关系，确定各分支回路所需导线规格与断路器额定电流，形成系统化设计思路。 ①如何在有限资源下平衡“安全性”与“经济性”，做出最优选型决策。 ②学生在缺乏真实配电箱观察经验的情况下，如何构建对家庭电路拓扑结构的直观认知。 小明家正在装修，爸爸建议小明一起为家庭电路提出一个简单的设计方案，为了使家庭电路更加安全、合理，设计时应该主要考虑哪些因素呢? 情景导入 项目提出 每个家庭的用电情况是不一样的，假如你家正在准备装修改造，请你根据家里的用电需求及前面的学习与研究，为你的家庭电路提出一个简单的设计方案。可以与同学分工合作，完成任务。 项目分析 为了使家庭电路更加安全、合理，设计时你觉得应该主要考虑哪些因素呢？首先可根据家里现有的用电器，初步估算家中的总体用电需求，然后合理规划并设计室内的配电分支回路。如果有兴趣，最后还可对家庭电路中使用到的断路器、导线等配电器材进行选型，使器材之间相互匹配。 设计家庭电路前需要了解：家庭中的用电需求都有什么？需要配备哪些用电器？ ？ 探究新知 【项目实施】 1. 调查家庭用电需求 　　请你调查并记录目前家中主要用电器的使用情况。明确用电需求， 为规划家庭电路的配电分支回路作准备。 用电器 数 量 电功率 照明灯 电视机 电冰箱 洗衣机 ······ 额定电流（单台） 小妙招：查看电器铭牌标签或查阅《常见家电功率手册》 探究新知 2.设计合理的分支回路方案 回路类型 包含区域 用电器及数量 插座分支回路1 客厅/厨房 洗衣机1台、电冰箱1台、 电视1台…… 插座分支回路2 厨房 微波炉1台、电饭锅1台…… 照明回路 全屋 各类照明灯具12盏 空调分支回路 客厅/卧室 空调3台 总功率 ······ 　　根据实际用电需求，结合家用电器的使用环境，进行小组讨论，设计家庭电路的分支回路或为家庭电路优化提出方案与建议。 某插座分支回路设计示意图 探究新知 　　通常情况下，导线的横截面积越大，长时间通电时所允许最大安全电流也会越大。根据你所设计的各条分支回路的用电情况，总功率大的分支回路要选粗一些的导线，还是细一些的？家庭电路中供电导线是不是横截面积越大越好？你认为在选择导线时，除了安全因素，还要考虑哪些因素？ 想想议议 总功率大的分支回路要选粗的导线，家庭电路中的供电导线并非横截面积越大越好。 选择导线时，除安全因素外，还需考虑输电距离、成本、环境温度等因素。 导线横截面积越大，允许通过的电流越大，为了确保导线在长时间通电时不因电流过大而发热过多，引发安全隐患，故总功率大的分支回路应选粗一些的导线。 安全因素 距离越长，线路的线损压降越大。为了降低压降，保证用电设备正常工作，长距离输电时通常需要选择较大横截面积的导线。 输电距离 环境温度对导线载流量有重要影响。高温环境下空气流通差会导致载流量降低，因此在高温环境或散热差的场所，需要选择较大横截面积的导线或耐高温电缆。 环境温度 不同材质的导体电阻不同，铜的导电性优于铝，相同输电容量下，铜材质导线的横截面积可以小于铝材质导线。 导体材质和结构 探究新知 3.配电器材选型与匹配标准 ①导线材质与规格 必须使用铜质导线，禁止使用截面≤10mm²的铝质导线。 照明回路：1.5mm2铜线，共用1个回路，大户型可分区域。 普通插座：2.5mm2铜线，客厅、卧室等区域。 卫生间：建议使用4mm2，因湿气和大功率电器。 空调：柜机/中央空调需6mm2，总功率超18kW需分体设计。 导线材质 线路 规格 ‌1 探究新知 ②关键设备配置 建议使用双匹63A漏保空开，控制全屋电源。 冰箱：2.5mm2铜线+16A单匹空开，保持全天候供电。 ‌ 洗衣机/烘干机：4mm2铜线+20A单匹漏保空开 ‌。 大功率电器（如蒸烤箱）：4mm2铜线+20A漏保空开。 ‌ 中央空调外机：6mm2铜线+32A双匹空开。‌ 总开关 分回路 ③安全与维护 冰箱回路不装漏保，需单独回路。 ‌‌ 其他回路建议使用单匹漏保空开，如厨房、卫生间。 ‌ 空调、热水器等大功率设备需专用回路并加装过欠压保护器。 漏保设置 探究新知 4. 方案评估检查 所有金属外壳电器是否接地线。 实际总功率是否低于安全负载。 总功率×0.8<电表容量（示例：5460W×0.8=4368W<40A×220V=8800W） 潮湿区域使用防溅插座，防止插座进水。 配电箱分层设置 总闸→漏保→分路断路器 探究新知 5. 注意事项 危险 操作 ①多个大功率电器插同一插座 ②用铜丝代替保险丝 ③湿手操作开关 正确 做法 ①空调/热水器独立专用回路 ②选用匹配规格的断路器 ③先断开电源再检修 探究新知 【展示交流】 　　各小组之间对设计方案进行展示与交流，可互检方案的可行性与安全性，并补充创新建议。 　　结合家中用电器的调查和使用情况，尝试分析家庭用电安全隐患，总结出一些生活中的安全用电原则，例如： ● 尽量不同时使用多个大功率用电器。 ● 不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 ● 更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关。 ● 不弄湿用电器，不损坏绝缘层。 ● 保险装置、插座、导线、等达到使用寿命时应及时更换。 　…… 探究新知 　　虽然家庭电路中都安装了各种保险装置，但是它们也可能会出现故障。因此，最重要的是，我们在思想上要有安全用电意识，在行动上要遵守安全用电原则。只有这样，我们才能享受电所带来的便利。 课堂小结 为家庭电路做设计 项目提出 项目分析 项目实施 展示交流 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.拓展性作业： ①试试看你家里的照明灯与厨房的插座，是由同一个空气开关控制的吗? ②了解一下家里的空调线路所选用的导线规格，与照明灯泡灯的线路的导线规格一样吗? 谢谢聆听 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.46.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $