19 第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计-【教材笔记】2026-2027学年九年级全一册物理课前预习笔记（人教版·新教材）

第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计 学习目标 1.根据家庭用电需求，能为家庭电路合理规划分支回路。 2.能运用所学知识解释具体问题，有安全用电的意识。 知识点1>项目提出 每个家庭的用电情况是不一样的，假如你家正在准温馨提示 多裁家庭总开关为 备装修改造，请你根据家里的用电需求及前面的学习与 20A~40A,对应功率 研究，为你的家庭电路提出一个简单的设计方案。可以 为4400W-8800W。 实际安全负载常控制在 与同学分工合作，完成任务。 4000W~5000W,以 避免过载。 知识点2>项目分析 为了使家庭电路更加安全、合理，设计时你觉得应充分考虑未来用电的需 该主要考虑哪些因素呢？首先可根据家里现有的用电 求，避免后期电线杂 乱；各种电路要有单独 器，初步估算家中的总体用电需求，然后合理规划并设 的回路，便于后期维修 计室内的配电分支回路。如果你有兴趣，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。 知识点3>项目实施 1.调查家庭用电需求 请你调查并记录日前家中主要用电器的使用情况， 阅读各个用电器的铭牌或说明书，重点关注它们的功率 信息。明确用电需求，为规划家庭电路的配电分支回路 作准备。可以用表格（表19.3-1）或其他形式梳理。 第十九章生活用电 141 表19.3-1用电器调查细日表 家用电器 功率/kW 数量 洗衣机 电冰箱 电热水器 电饭锅 电灯1 观察配电箱 电灯2 时， 一定要注意安 … 全，切勿随意触摸！ 2.合理规划配电分支回路 请根据实际用电需求，结合家用电器的使用环境， 代 进行小组讨论，设计家庭电路的分支回路或为家庭电路 一般来说，对 优化提出方案与建议。 于可能长时间使用 如果你们小组同学的家中有室内配电箱，请在家长 的大功率家用电器 或技术人员的指导下进行观察，看看目前家中有几条分 (如空调、电热水器 等)，建议为其设 支回路，每条分支回路开关的额定电流是多少。如果没 计独立的分支回路。 有观察室内配电箱的条件，请以图19.2-10中所示的配 电箱作参考。 考虑到家中的用电器此较多，家庭电路可设计若干插 座分支回路、照明分支回路和大功率用电器（如空调)分 支回路等。具体设计可参考图19.2-11的形式，也可以采用 户型电路示意图（图19.3-1）、列表（表19.3-2）等形式。 表19.3-2分支回路设计示例 厨房 卧室 分支回路 用电器及数量 总功率 照明分支 卫生间 节能灯12盏 回路 插座分支 洗衣机1台、电冰箱 卧室 客厅 回路1 1台… 配 插座分支 微波炉1台、电饭锅 回路2 1台… 空调分支 图19.3-1某插座分支回路设计示意图 空调2台 回路 142 教材笔记物理九年级RJ ©想想议议 通常情况下，导线的横截面积越大，长时间通电时所允许的最大安全 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？家庭电路中的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？ 总功率大的分支回路要选 供电导线不是横藏面积越大越 粗一些的导线 )好。在选择导线时，除了安全因 素，还要考虑价格因素 知识点4>展示交流 完成设计方案后，各小组之间进行展示与交流，可 互检方案的可行性与安全性。有条件的话，也可邀请专 业人员来对你们的设计方案进行评估。 最后，通过对这个项目的研究，请你谈谈对家庭电 路的认识以及对安全用电的体会。可以结合家中用电器 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、家用电器等达到使用寿 命时应及时更换。 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。 第十九章生活用电 143 复习与提高 1.图19-1甲所示的是一个常用的接线板。正常情况下，接线板上的指示灯在开关 断开时不发光，插孔不能提供工作电压；在开关闭合时指示灯发光，插孔可以 提供工作电压。某同学在使用时发现，即使指示灯损坏，在开关闭合时插孔也 能提供工作电压。根据上述现象，你认为指示灯和开关是怎样连接的？请在图 19-1乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通。 ·相线 中性线 指示灯 开关 甲 图19-1 指示灯和开关并联。见图19-1乙。 2.在图19-2所示的家庭电路中，开关闭合后灯泡不 中性线 相线 亮，用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电 天花板 笔氖管均发光。对故障原因有两种看法：甲同学 灯线盒 a 认为这是灯泡短路了；乙同学认为是中性线的某 处断路了，灯泡是正常的。你认为哪种说法正确？ 为什么？ 乙同学的说法正确。闭合开关后，测电笔分别接 开关 触a、b、c、d四处时，测电笔氛管均发光，a、b、 图19-2 c、d四处均与相线接通，则故障原因为进户中性线断路。若灯泡短路，会引起 空气开关跳闸，相线断开，用测电笔分别接触a、b、c、d四处时，测电笔氛管 均不发光。 3.下列哪些操作可能会导致空气开关跳闸？说说你的理由。 (1)开关中的两个线头相碰。 (2)灯座里连接灯泡的两个线头相碰。 (3)插座中的两个线头相碰。 (4)电路中同时使用几个大功率的用电器。 (5)插座接触不良。 (2)(3)(4)可能会导致空气开关跳闸，理由略。 4.在发生触电事故时，为什么不能用手去拉触电的同伴，而是要立即切断电源？ 人是导体，用手去拉触电的同伴，自己也会触电，所以要立即切断电源。 5.生活中如果用电器着火，应该怎么办？能不能用水灭火？为什么？ 生活中如果用电器着火，应该先切断电源，再灭火。不能用水灭火，因为水是导 体，用水灭火易发生触电事故。 144 教材笔记物理九年级RJ 6.甲、乙两地相距40km,在两地之间沿直线架设了两 条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2D。 (A) 现在输电线在某处发生了短路，为确定短路位置， 检修员在甲地利用电压表、电流表和电源连接成如 图19-3所示的电路进行测量。当电压表的示数为 图19-3 3.0V时，电流表的示数为0.5A,则短路位置离甲 地的距离为多少米？ 由题意可知，短路位置与甲地间的两条输电线的总电阻 R、 U3.0V =62 10.5A 每条输电线每千米的电阻为0.2Ω，则输电线总长度 62 L-0.2/km =30km 短路位置离甲地的距离 L'= L30 km=15 km 2 7.观察校园内、家庭所在居民小区内的用电设施，了解它们是否存在安全隐患。如果 有，请提出一条改进或优化的建议。 略。 第十九章生活用电145