第二节 家庭电路（表格式教学设计）物理新教材教科版九年级下册

第二节 家庭电路（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第二节 家庭电路 教学目标 物理观念 从物理本质理解家庭电路组成及安全用电原理；了解家庭电路中常见的控制电器和保护电器；了解家庭电路中的配电线路。 科学思维 运用电路分析逻辑，解释并联连接的意义及故障成因。 科学探究 观察控制电器和保护电器，并了解其主要功能；自己动手尝试练习使用家居配电箱。 科学态度 与责任 通过调查家庭配电线路及控制电器和保护电器，激发学生的学习兴趣，认识物理学科的价值。 教材分析 本节围绕家庭电路组成展开，衔接电流、电阻、电功率等核心知识，体现物理与生活的联系，培养安全用电意识和科学素养。内容以问题驱动，通过实验现象揭示保险丝的工作原理，引入熔断器、空气开关、漏电保护器等功能元件，构建家庭电路的安全防护体系。学习掌握开关的正确接法及漏电保护机制，目标定位为能识别家庭电路组成，解释各部件作用，并能从安全角度分析电路连接方式，最终达成对家庭电路整体认知与应用能力的提升。 学情分析 学生此前已学习家庭电路组成、电流形成及欧姆定律等知识。此阶段学生逻辑思维发展，能理解因果关系，但抽象应用能力有限，对安全用电的实际操作经验缺乏。教材重点是熔断器、空气开关的原理及安全接法，难点在于理解保护线与漏电保护器作用及家庭电路分支设计；要求学生掌握电流过大防护原理，理解安全用电规范，建立安全用电意识。 教学重点 家庭电路的组成与电路图识读。 教学难点 家庭电路的连接。 教学准备 相关视频、挂图、模型、课件等。 教学过程 导入新课 看一看 想一想 电能在现代家庭中的应用越来越广泛。电能通过输电线路进入千家万户我们闭合电源开关就接通了家庭电路。而在日常生活中，我们通常只能看到嵌在墙上的开关和插座，电线在哪里呢？家庭电路是由哪些部分组成的？电路又是怎样连接的？ 本节课将学习相关内容。 学习新课 一、认识家庭电路 1. 家庭电路的组成： 现代住宅中的家庭电路由进户线、量电装置、配电装置、用电器和导线组成。 2.家庭电路各组成部分的连接顺序： 输电线进户后首先接到电能表上；接下来是全户用电的总开关及保险装置（如断路器等）；然后连接用电器及插座。 进户线→ 电能表 → 总开关 → 保险装置 → 用电器及插座。 3. 家庭电路中各部分的安装特点及作用 你能说出家庭电路各部分的作用吗? （1）进户线 有两条进户线，一根叫做端线，俗称火线，，另一根叫做零线，两条线之间的电压为220V。其作用时连接户外供电电路与户内用电电路，输送电能。 （2）电能表 ①作用：测量用电器消耗电能的多少。 ②安装：安装在干路上，总开关之前。 ③电能计量单位：kw·h（度），图中电能表的读数是123.4 kW·h。 （3）总开关 ①作用：接通和切断电路，便于更换电器或维修设备。 ②安装位置：总开关是串联在干路中，接在电能表后，保险装置前。 ③种类：闸刀开关和空气开关。 （4）插座与用电器 插座是给用电器供电的，各插座之间是并联的；各用电器之间都是并联；用电器与插座之间也是并联。 4.配电箱： 为了能够更加合理、安全地分配电能以及方便用户维修操作，有的家庭还设有室内配电箱。根据实际用电需求，可将入户线分成许多支路电路，并分别配备开关和保护装置，实现对房屋内部用电的分配和控制。 【例题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。 【答案】B。 【详解】解：A．电能表是用来测量整个家庭消耗电能的多少，因此需要安装在最前面，故A正确； B．马路两旁的路灯，晚上同时亮、早上同时熄灭，但它们互不影响，则它们是并联的，故B错误； C．家里的台灯与其控制开关在同一回路中，是串联的，故C正确； D．调节台灯亮度的电位器与灯泡相互影响，两者应串联，故D正确。 故选：B。 【例题2】小明家新装修的客厅里有多个电器，包括吊灯、壁灯、电视、空调等。下列关于这些电器连接方式的说法正确的是（　　） A．为了节约电线，吊灯和壁灯应该串联 B．当吊灯损坏时，壁灯还能正常使用，说明它们是并联的 C．空调和电视应该串联，因为它们的功率都比较大 D．所有电器都应该串联，便于用总开关控制 【答案】B。 【详解】A、吊灯和壁灯互不影响，应该并联，故A错误； B、当吊灯损坏时，壁灯还能正常使用，说明它们是并联的，故B正确； C、空调的电功率较大，电视机的电功率较小，工作时应该互不影响，所以空调和电视机是并联的，故C错误； D、所有电器都应该并联，工作时互不影响，一个用电器各自由一个开关控制，故D错误。 学习新课 二、低压断路器和漏电保护器 前面我们学过，家庭电路中电流过大容易引发危险，根据焦耳定律可知，产生的热量越多，会引起线路故障，甚至发生火灾。 有没有一种装置能在电流过大时自动切断电路以起到保护作用？ 1.熔断器： （1）定义：人们利用铅锑合金这类材料制成了熔断器中的核心部件，俗称保险丝。 （2）作用：电路中电流过大时，保险丝熔断，自动切断电路，起保护作用。 （3）材料特点：保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做的。 （4）连接方法： 保险丝安装在干路火线上，总开关后方。保险丝不能单独安装在零线上，原因是如果零线上保险丝熔断，则零线断路，但用电器仍连接火线，易触电。 2.空气开关： （1）定义：在很多居民楼的供电线路中，常采用低压断路器对电流过大的电路进行保护，又称空气开关。 （2）工作原理： 当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路，也就是我们常说的“跳闸”。在找出电流过大的原因并把问题解决之后，重新接通空气开关就可以了。 3.漏电保护器： （1）漏电保护器的作用： 　　一些家庭电路中还会安装漏电保护器。在出现漏电情况时，它会迅速切断电路。如果站在地上的人不小心接触了相线，电流经过人体流入大地，漏电保护器也会迅速切断电路，对人体起到保护作用。 （2）漏电保护器原理： 当电路处于正常工作状态时，图线路中A点和B点的电流相等，漏电保护器开关处于接通状态。若有人在C点不慎触电，则火线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过零线，此时通过线路中A、B两点的电流不相等，漏电保护器会迅速切断电路，从而起到保护作用。 4.练习使用家居配电箱： 家居配电箱中通常配有空气开关和漏电保护器，如图所示。按要求，用户每月应对漏电保护器进行一次例行试验，方法是：用手按动标有“T”字的试验按钮，此时漏电指示按钮应弹起，同时空气开关跳闸切断电路，说明漏电保护器工作正常。 　　合闸时要先将漏电指示按钮按平复位，然后向上扳动空气开关的扳手，即可恢复供电； 注意事项：如果在家操作，我们要在技术人员或家长的指导与帮助下，打开配电箱，分辨空气开关和漏电保护器，并对漏电保护器进行例行试验。 【例题3】如图所示绘制的是一栋楼房里各家的日常生活。但小王家里“停电了”，他家停电的原因不可能是下列哪种情况（　　） A．小王家智能电表余额为零 B．小王家漏电保护器跳闸 C．小王家的某条电线断路 D．全楼用电器总功率过大 【答案】D。 【详解】A、若小王智能电表余额为零，会导致小王家停电，而其他用户有电，故A是可能的。 B、若小王家漏电保护器跳闸，会导致小王家停电，而其他用户有电，故B是可能的。 C、如果小王家的某条电线断路，会导致小王家停电，而其他用户有电，故C是可能的。 D、若全楼用电器总功率过大，干路电流过大，会引起整栋楼的空气开关断开，整栋楼停电，故D是不可能的。 【例题4】新能源汽车逐渐进入人们的生活，相应的新能源汽车充电桩也大量出现，关于充电桩的安装及其安全使用，说法一定正确的是（　　） A．充电桩在安装时，必须安装配套漏电保护器 B．排列成串的充电桩有可能是相互串联安装的 C．充电桩输出功率越大，与之配套的导线越细 D．接了漏电保护器，充电桩就不用再接地线了 【答案】A 【详解】A、充电桩在安装时，必须安装配套漏电保护器，故A正确； B、排列成串的充电桩互不影响，是并联的，故B错误； C、充电桩输出功率越大，与之配套的导线越粗，故C错误； D、接了漏电保护器，充电桩还需要接地，故D错误。 故选：A。 学习新课 三、现代家庭电路 1.现代家庭电路： 家庭电路一般采用多回路配电线路，这样的设计有明显的优点： 优点一：将灯具与插座并联，工作时互不影响。控制各灯具的开关都装在相线上，确保断开开关时灯具上不带电，以防止人体触电 优点二：为插座供电的分支回路还装有漏电保护器。如果接插座的用电设备发生漏电故障，漏电保护器会触发动作切断插座回路，不会影响照明用电。 2.练一练： 如图所示为一种典型的家庭电路配电分支回路的设计方案。 结合你所掌握的家庭电路知识，你能说一说图中设计了几条分支回路吗？每条分支回路的主要用途有哪些？ 该家庭电路分成了三条分支回路 照明分支回路采用了空气开关； 插座分支回路加装了漏电保护器。 当插座分支回路出现故障而被切断时，照明等其他分支回路不会受到影响。 【例题5】 家庭常见的空气开关有C10、C16、C25、C32、C60和C100等多种规格，“C32”中的“32”表示空气开关在电流达到32A时跳闸，其他规格以此类推。结合上一节家用电器统计表中的数据，请替小明家空调器的供电回路（支路）选择合适的空气开关。 分析： 空气开关的规格应与家用电器的工作电流匹配。根据总功率可以计算出空调器正常工作时的电流，并对支路空气开关规格做出选择。 解： 在上一节家用电器统计表中，小明家空调器的额定功率总计3100W。倘若它们同时正常工作，由P = IU可知，供电支路中总电流： 由此可见，该供电支路应选择C16规格的空气开关。 【例题5】小苏和同学们对如图所示的家庭电路进行探讨，形成了以下观点，其中不正确的是（　　） A．电路中各用电器是串联连接的 B．断开开关S用电器都不能工作 C．同时工作时各用电器电压相同 D．各用电器的工作电流可能不同 【答案】A 【详解】A、家庭电路中的各个用电器是并联的，故A错误； B、开关S是并联电路的干路开关，控制所有的用电器，故B正确； C、各个用电器是并联的，并联电路中各个支路两端的电压都相等，故C正确； D、各个用电器的电功率不同，根据P=UI，各个支路的电流可能不同，故D正确。 故选：A。 板书设计见课堂小结。 课 堂 小 结 课 后 作 业 1.完成课本P11中的1-2小题。 教 学 反 思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $