19.3跨学科实践：为家庭电路做设计 教学设计2026-2027学年人教版九年级全一册物理

科目

物理

年级

九年级

课题

跨学科实践：为家庭电路做设计

课型

新授课

设计者

课时

使用时间

课标要求

综合运用家庭电路、电功率、焦耳定律知识，完成户型电路规划，规范电路接线；

教材内容分析

本节是第十九章家庭电路单元收尾跨学科实践课，是单元知识综合应用。

1.知识整合：串联前两节家庭电路组成、接线规范，结合电功率、焦耳定律计算负荷，实现电学计算与电路实操结合；

2.跨学科融合：数学负荷测算、户型绘图美术、劳动家装电工、道法节能环保与生命安全教育；

3.实践价值：模拟家装电路设计，贴合生活，将课本电路图转化为真实居家配电方案。

学习者

特征分析

1.知识储备：掌握家庭电路接线规则、$P=UI$、$Q=I^2Rt$，能识别火线零线、三孔插座、照明电路标准接法；

2.能力短板：不会综合计算全屋总功率、干路电流；不懂支路划分、空开、导线规格匹配；不会结合户型规划插座、灯具点位；跨学科整合设计思维薄弱；

3.生活认知：见过家中配电箱、插座，但不清楚大功率电器需单独布线、分路保护。

教学目标

物理观念

（1）巩固家庭电路主干顺序、照明、插座标准接线规范；

（2）利用I=P总/U计算干路最大电流，依据焦耳定律理解导线、空开选型依据；

科学思维

（1）通过总功率推导干路电流，逻辑分析过载发热起火隐患；

（2）分层规划支路，平衡用电负荷，兼顾安全性、实用性、节能性；

科学探究

（1）课前调查普通三室一厅家电功率，统计全屋总负荷；

（2）小组合作完成户型点位规划、支路划分、电路图纸绘制；

科学态度与责任

（1）认识不规范配电带来触电、火灾风险，树立家装电路安全意识；

（2）设计中优先选用节能电器、合理分区减少待机耗电，践行低碳节约；

教学重点

①全屋总功率、干路电流计算，支路合理划分；

②家庭电路完整方案设计（点位规划+规范接线+保护装置选型）；

③融合多学科完成标准化设计报告。

教学难点

①根据负荷匹配导线、空气开关规格；

②在户型图上合理布局灯具、插座并规范绘制电路；

③兼顾安全、实用、节能完成综合性跨学科设计。

学习评价设计

1.自主预习评价：课前家电功率调查表、基础电流计算题，同桌互查；

2.合作探究评价：小组分工（计算、绘图、文案）、负荷研讨参与度，组内互评；

3.展示释疑评价：小组上台展示电路设计图纸、配电方案，教师从物理规范、安全、美观三方面打分；

4.成果评价：完整《家庭电路设计方案》，按计算准确性、接线规范、跨学科思考分级评