（人教版）九年級物理家庭電路（教學(xué)設(shè)計）

19.1家庭電路（教學(xué)設(shè)計）年級九年級授課時間課題19.1家庭電路教學(xué)目標(biāo)1.了解家庭電路的組成部分及其作用，有初步的安全用電常識。2.了解試電筆判定火線和零線的方法。3.了解三線插頭與漏電保護器和安全用電的關(guān)系。教材分析家庭電路是前幾章電學(xué)知識的延續(xù)和提升，也是本章“生活用電”的學(xué)習(xí)核心和基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容由“家庭電路的組成”“火線和零線”“三線插頭和漏電保護器”三部分構(gòu)成。教學(xué)的重點是“家庭電路的組成”，教師要引導(dǎo)學(xué)生觀察家庭電路，通過交流收集的材料或者演示自制家庭電路板（包括主要實物元件），給學(xué)生創(chuàng)設(shè)參與觀察、實驗的機會，加深體驗。建議教師根據(jù)學(xué)生情況決定是采用教師指導(dǎo)、學(xué)生閱讀自學(xué)，還是學(xué)生分組課前收集資料、課堂展示交流等形式。本節(jié)教學(xué)難點是讓學(xué)生克服對家庭電路中的“電”的恐懼心理，教師可以在火線和零線內(nèi)容部分適當(dāng)安排學(xué)生使用試電筆辨別火線和零線的動手實驗，給學(xué)生一個鍛煉動手能力的機會。關(guān)于三線插頭和漏電保護器，建議教師可在教科書的基礎(chǔ)上進行拓展，為第三節(jié)“安全用電”作好鋪墊。教學(xué)器材家庭電路演示板（含進戶線、電能表、總開關(guān)、插座、開關(guān)和燈等）、試電筆、空氣開關(guān)、漏電保護器等。多媒體ppt，包含視頻《家庭電路》。教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動導(dǎo)入新課【提問】你知道我們用的電是從哪里來的嗎？發(fā)電廠的電經(jīng)過高壓輸電塔翻山越嶺，把電從遙遠的電廠送到我們家。你知道家里用的電是怎樣輸送進來，又是怎樣分配到每個用電器的嗎?我們怎樣才能安全地享受電帶來的便利呢？這節(jié)課學(xué)習(xí)—《19.1家庭電路》。學(xué)習(xí)新課一、家庭電路的組成1.家庭電路的組成【展示并提問】觀察家庭電路模擬板的各部分元件，家庭電路由哪幾部分組成？【總結(jié)】家庭電路中的電能是由發(fā)電廠輸送過來的，只有兩根線進入家中，這兩根線分別是火線和零線。家庭電路是由進戶線、電能表、總開關(guān)、保險裝置、用電器、插座、導(dǎo)線等組成的。2.家庭電路各組成部分的連接順序【提問】家庭電路中的各部分為什么按照這樣的順序連接？電能表是用來顯示整個家庭所用電能的，所以，輸電線進戶后首先應(yīng)接到電能表上。接下來是全戶用電的總開關(guān)，當(dāng)家庭電路需要修理時，必須斷開總開關(guān)，這時室內(nèi)全部與外面的輸電線分離，可以保證施工人員的安全?？傞_關(guān)的后面是保險裝置，它對所有的用電器起保護作用，可用下面流程圖來表示：進戶線→電能表→總開關(guān)→保險裝置→用電器及插座。3.家庭電路中各部分的安裝特點及作用（1）進戶線有兩條進戶線，一根叫做端線（俗稱火線），另一根叫做零線，兩條線之間的電壓為220V。其作用是連接戶外供電電路與戶內(nèi)用電電路，輸送電能。（2）電能表=1\*GB3①作用：測量用電器消耗電能的多少。=2\*GB3②安裝：安裝在干路上，總開關(guān)之前。=3\*GB3③電能計量單位：kw·h（度），圖中電能表的讀數(shù)是123.4kW·h。（3）總開關(guān) =1\*GB3①作用：接通和切斷電路，便于更換電器或維修設(shè)備。=2\*GB3②安裝位置：總開關(guān)是串聯(lián)在干路中，接在電能表后，保險裝置前。③種類：閘刀開關(guān)和空氣開關(guān)。④閘刀開關(guān)安裝方法：如上圖所示，靜觸點在上方，連接電源入戶線。不可倒裝，防止閘刀開關(guān)因為重力自動閉合，發(fā)生觸電。⑤空氣開關(guān)現(xiàn)在新建居民樓電路中的保險裝置一般采用空氣開關(guān)，空氣開關(guān)安裝在電能表后，如上圖所示。當(dāng)電路中的電流過大時，空氣開關(guān)自動斷開，切斷電路，俗稱跳閘。在找出電流過大的原因并把問題解決之后，重新閉合空氣開關(guān)就可以了。家庭電路中的支路開關(guān)與所控制用電器串聯(lián)，接在火線與被控制用電器之間，控制各支路的通斷。（4）保險裝置——熔絲（也叫保險絲）=1\*GB3①作用：電路中電流過大時，保險絲熔斷，自動切斷電路，起保護作用。=2\*GB3②材料特點：保險絲是用電阻率比較大、熔點比較低的鉛銻合金做的。=3\*GB3③接法：在插入式保險盒中，保險絲接法見左圖。在閘刀開關(guān)中，保險絲的接法見右圖。④保險絲安裝位置：保險絲安裝在干路火線上，總開關(guān)后方。保險絲不能單獨安裝在零線上，原因是如果零線上保險絲熔斷，則零線斷路，但用電器仍連接火線，易觸電。（5）插座與用電器插座是給用電器供電的，各插座之間是并聯(lián)的；各用電器之間都是并聯(lián)；用電器與插座之間也是并聯(lián)。（6）白熾燈泡的連接①連接方法螺絲口燈泡和燈座連接方法如圖所示，螺絲口燈的尾部應(yīng)接在火線上，螺旋應(yīng)跟零線連接。這樣人在更換燈泡時，容易接觸金屬螺旋部分，由于該部分與零線相連通，所以不會發(fā)生觸電事故。②電燈與控制它的開關(guān)是串聯(lián)，開關(guān)一定接在火線上。連接順序：火線→開關(guān)→用電器→零線。想想議議：下圖連接白熾燈泡的電路，有哪些不符合安裝要求？【分析】甲圖中火線接在燈頭的螺旋部分；乙圖中火線接在燈頭的螺旋部分，且開關(guān)接在零線上；丙圖中開關(guān)接在零線上?！纠}1】請將下列元件的字母標(biāo)號正確填入圖中家庭電路的虛線框內(nèi)（A為電能表，B為空氣開關(guān)），同時把燈泡和控制它的開關(guān)連入家庭電路。【解析】家庭電路的連接要按照進戶線→電能表→總空氣開關(guān)及漏電保護開關(guān)→用電器的安裝順序，因此左邊框內(nèi)是電能表，右邊框內(nèi)是空氣開關(guān)。燈泡接法為火線進入開關(guān)，再進入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入燈泡的螺旋套，如圖所示?！纠}2】如圖所示的家庭電路，請?zhí)顚憟D中各部分的名稱：①_______，②_______，③_______，④_______，⑤______?！窘馕觥糠治鰣D示可以看出：①是進戶線；②是總開關(guān)；③是保險盒；④是雙孔插座；⑤用電器。連接順序思考并回答電能表的作用及連接位置。思考并回答總開關(guān)的作用、連接方法及連接位置。思考并回答保險裝置的作用及連接位置。思考并回答插座與用電器的連接方法。思考并回答螺絲口燈泡和燈座的連接規(guī)則。開關(guān)的連接方法。討論并回答。做例題1與2，了解家庭電路的組成及電燈的連接方法。學(xué)習(xí)新課【提問】從家庭電路知道，進戶線有兩根，你知道如何辨別它們嗎?1.火線和零線（1）進戶的兩條輸電線中，一條叫做端線，俗稱火線，另一條叫做零線，零線在戶外就已經(jīng)和大地相連。（2）火線跟零線之間的電壓為220V。（3）火線和地線間電壓為220V，零線與地線間電壓為0V。2.試電筆（1）作用：辨別火線和零線；檢查電氣設(shè)備的外殼是否帶電。（2）結(jié)構(gòu)：由筆尖金屬體、電阻（阻值大）、氖管、彈簧和筆尾金屬體依次相連而成。（3）工作原理：正確使用時，若碰到的是火線，電流經(jīng)筆尖金屬體、電阻、氖管，經(jīng)過人體、大地，流到零線，與電源構(gòu)成閉合電路，則氖管發(fā)光。如果筆尖接觸的是零線，由于零線與大地之間的電壓為0，試電筆中無電流通過，氖管不發(fā)光。①為什么人手必須接觸金屬體筆尾？這樣才會有電流通過測電筆，氖管才會發(fā)光。②為什么手觸筆尾金屬體時氖管會發(fā)光，而人不會觸電呢？試電筆的電路中串聯(lián)了一個阻值比較大的電阻，大約幾兆歐，筆尖接觸火線時，220V的電壓加在測電筆和人體構(gòu)成的串聯(lián)電路上，通過氖管和人體的電流大約（人體電阻取1MΩ=106Ω）：I=U/R=220V/106Ω=0.22mA這個電流可以使氖管發(fā)光，但對人體是沒有危害的。（4）試電筆使用方法：①手拿試電筆，手指按住金屬筆卡（或金屬筆尾），使筆尖接觸被測導(dǎo)線，手指千萬不能碰到筆尖金屬體。因為筆尖處的電壓為220V，已超過了人體的安全電壓。②試電筆辨別火線與零線手拿試電筆，手指按住筆卡（或金屬筆尾），使筆尖接觸被測導(dǎo)線。如果氖管發(fā)光，則接觸的是火線；如果氖管不發(fā)光，則接觸的是零線。③試電筆判斷用電器的金屬外殼是否帶電除了判斷零線和火線，試電筆也能判斷用電器的金屬外殼是否帶電。使筆尖接觸用電器，當(dāng)用電器的金屬外殼帶電時，氖管會發(fā)光?！纠}3】用測電筆可辨別火線和零線，使氖管發(fā)光的是______（選填“火線”或“零線”）。如圖所示，閉合開關(guān)后，電燈正常發(fā)光，用測電筆測試圖中的a、b兩點，能使氖管發(fā)光的點為____（選填“a”或“b”或“a和b”，下同）；電燈工作一段時間后，進戶線零線斷路，用測電筆測試圖中的a、b兩點，能使氖管發(fā)光的點為_______。【答案】火線，b，a和b.【解析】當(dāng)測電筆的氖管發(fā)光時，說明測電筆的筆尖金屬體接觸的是火線。若開關(guān)閉合后電燈正常發(fā)光，用測電筆分別接觸a、b兩點時，b點與火線接觸，能使測電筆發(fā)光；a點與零線接觸，不能使測電筆發(fā)光。若進戶線的零線發(fā)生斷路，a、b兩點都與火線相連，則這兩點都會使氖管發(fā)光?！纠}4】如圖1所示，甲、乙分別表示試電筆的兩種使用方法，其中正確的是甲（填“甲”或“乙”）。如圖2所示，開關(guān)S斷開，正確使用試電筆測試電路中A、B、C三點，試電筆會發(fā)光的是B點?！窘馕觥繄D1中甲圖的使用方法是正確的，手接觸筆尾金屬體，筆尖接觸火線，氖管發(fā)光；乙圖的使用方法是錯誤的，試電筆接觸火線或零線，氖管都不發(fā)光。圖2中開關(guān)S斷開時，A點和C點與零線相連，B點與火線相連，正確使用試電筆測試電路中A、B、C三點中B點氖管發(fā)光。掌握試電筆的正確使用方法。學(xué)習(xí)新課1.三腳插頭和三孔插座正常情況下，洗衣機、電冰箱等用電器的外殼不能帶電，如果萬一用電器的外殼與電源火線之間的絕緣損壞，則會使外殼帶電，人體接觸用電器就會發(fā)生觸電。怎樣防止人體觸電呢？（1）三線插頭洗衣機、電冰箱等電器的電源插頭有三根線，其中一條接火線（L），一條接零線（N），第三條標(biāo)著“E”。這是為什么？原來，三腳插頭上標(biāo)著“E”的導(dǎo)線和用電器的金屬外殼相連。（2）三孔插座的接法左邊的插孔接零線，右邊的插孔接火線，中間的插孔接地線，即“左零右火中間地”。（3）三腳插頭和三孔插座的作用插座上相應(yīng)的導(dǎo)線和室外的大地相連，把三腳插頭插入三孔插座時，就把用電器的外殼接入了大地。萬一用電器的外殼和電源火線之間的絕緣損壞，使外殼帶電，電流就會流入大地，不致對人造成傷害。想一想：為什么三腳插頭中間的那個腳長（上圖所示）？插插頭時可以使用電器外殼先接地，拔插頭時可以后離地。2.漏電保護器隨著科技的進步，生活用電會越來越安全。比如在新建的樓房里，連接各戶的總開關(guān)上大多裝有漏電保護器。（1）作用正常情況下，用電器通過火線、零線和供電系統(tǒng)中的電源構(gòu)成閉合電路，不應(yīng)該有電流直接流入大地。但是，如果人站在地上不小心接觸了火線，電流經(jīng)過人體流入大地，這時總開關(guān)上的“漏電保護器”就要起作用了，它會迅速切斷電源，對人身起到保護作用。（2）漏電保護器的原理如圖所示是安裝了漏電保護器的家庭電路。當(dāng)電路處于正常工作狀態(tài)時，圖線路中A點和B點的電流相等，漏電保護器開關(guān)處于接通狀態(tài)。若有人在C點不慎觸電，則火線、人體、大地將構(gòu)成回路，所產(chǎn)生的電流將不通過零線，此時通過線路中A、B兩點的電流不相等，漏電保護器會迅速切斷電路，從而起到保護作用。3.實例分析圖是現(xiàn)在一般標(biāo)準(zhǔn)住宅戶內(nèi)配電系統(tǒng)方框圖，同學(xué)們可以想一想：空氣開關(guān)和漏電保護器在電路中分別起什么作用？這樣安裝有什么好處？（1）空氣開關(guān)的作用當(dāng)電路中的電流超過規(guī)定大小時，空氣開關(guān)會自動斷開，切斷電源，從而保護電路。在支路上安裝空氣開關(guān)，如果本支路用電器電流過大，該支路空氣開關(guān)就會自動切斷電路，并不影響其他支路用電器的工作。（2）漏電保護器在電路中的作用在三孔插座中安裝漏電保護器，當(dāng)用電器的外殼帶電時，漏電保護器就會自動切斷電源，防止人體觸電事故的發(fā)生?！纠}5】如圖所示是一個安裝在臥室墻上的三孔插座，安裝符合安全用電要求，下列說法正確的是（）A．①孔和②孔之間的電壓是220VB．①孔所接的導(dǎo)線通過插頭與用電器的金屬外殼相連C．將一根導(dǎo)線的兩端金屬部分別插入①孔和②孔，會造成短路D．正確使用測電筆分別測試三個孔，氖管不發(fā)光，該孔所接的是零線【答案】B.【解析】A．②孔接零線，零線和地線之間的電壓為0V，故A錯誤；B．為安全用電，三孔插座中多出一個專門用于接地的①孔，故B正確；C．①孔接地線，將一根導(dǎo)線的兩端金屬部分別插入①孔和②孔，不會造成短路，故C錯誤；D．正確使用測電筆分別測試三個孔，氖管不發(fā)光，該孔所接的是零線和地線，故D錯誤。故選B。【例題6】將圖中各元件接入電路，要求：開關(guān)只控制電燈；三孔插座帶保險絲?！窘馕觥炕鹁€先接開關(guān)，再接燈泡頂端的金屬點，零線直接接燈泡的螺旋套，這樣既能讓開關(guān)控制燈泡，又能在燈泡損壞，斷開開關(guān)，切斷火線，更換燈泡時更安全。三孔插座的上孔接地線，左孔接零線，右孔接火線，保險絲接在火線上；當(dāng)有金屬外殼的用電器插入三孔插座時，能使金屬外殼接地，防止漏電時發(fā)生觸電事故。如圖所示。觀察三腳插頭和三孔插座，討論回答它們是怎樣把用電器的外殼接地的。知道漏電保護器的作用，了解其原理。通過進行實例分析，回答空氣開關(guān)與漏電保護器在電路中的作用。做例題5，掌握三孔插座的使用情況。做例題6，進一步掌握電燈與三孔插座正確的連接方法。課堂練習(xí)課堂練習(xí)【答案】見下圖?！驹斀狻侩娔鼙硎菧y量整個家庭電路消耗電能多少的儀表，一定安裝在家庭電路的最前端，并且在總開關(guān)的前面，家庭電路的連接要按照進戶線→電能表→總開關(guān)→保險盒→用電器的安裝順序；因此上面的左邊框內(nèi)是D電能表，中間是C總開關(guān)，右邊為E用戶保險；開關(guān)和控制的電燈串聯(lián)，并且開關(guān)接在火線與電燈之間，故下面左邊框內(nèi)是A電燈，右邊是B開關(guān)。如圖所示：2．如圖所示，這是家庭電路的一部分，若在圖中A和B位置分別接入一盞電燈和開關(guān)，下列相關(guān)說法正確的是（）A．應(yīng)在A處接開關(guān)，B處接燈泡B．兩孔插座上接入熱水壺后，與燈泡是并聯(lián)的C．用試電筆接觸插座的左孔，氖管會發(fā)光D．若控制燈泡的開關(guān)短路，則保險絲會熔斷【答案】B【詳解】A．為了安全用電，開關(guān)要接在火線上，應(yīng)在B處接開關(guān)，A處接燈泡，故A錯誤；B．兩孔插座上接入熱水壺后，與燈泡是并聯(lián)的，各用電器各不干擾。故B正確；C．插座左零右火，用試電筆接觸插座的左孔，氖管不會發(fā)光，故C錯誤；D．若控制燈泡的開關(guān)短路，則燈泡會發(fā)光，保險絲不會熔斷，故D錯誤。所以選B。3.小敏學(xué)習(xí)了有關(guān)電的知識，拿起測電筆對如圖電路中的A、B、C、D進行測試，測試時，開關(guān)閉合。

（1）如圖，正確的測電筆使用的圖是______；（2）電線BD某處斷路，閉合開關(guān)S后，用測電筆測試C和D兩點，能使測電筆發(fā)光的點是______（選填“C”“D”或“C、D”）?！敬鸢浮浚?）丙；（2）C、D.【詳解】（1）測電筆的使用方法：使用測電筆時，手要接觸測電筆尾部的金屬體，筆尖接觸電線，在圖乙和圖丙中，正確使用試電筆的是圖丙；（2）若電線BD某處斷路，閉合電鍵S后，C和D兩點都與火線相連，用測電筆測試C和D兩點時，都能使測電筆發(fā)光。4．如圖所示的三孔插座、電燈和開關(guān)是組成家庭電路的常用器件，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將它們接入電路，要求開關(guān)控制電燈?！敬鸢浮恳娪覉D?！驹斀狻咳撞遄?，上孔接地線、左孔接零線、右孔接火線；開關(guān)與燈泡的接法：火線進入開關(guān)，再進入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入燈泡的螺旋套，如圖所示。5.如圖所示，關(guān)于家庭電路，下列說法錯誤的是（）A．圖1中三腳插頭接入三孔插座后，金屬外殼接地，能防止萬一外殼帶電時對人造成傷害B．圖2是空氣開關(guān)，當(dāng)家庭電路中電流過大時空氣開關(guān)會切斷電路C．圖3是漏電保護器，當(dāng)站在地上的人接觸火線時漏電保護器會切斷電路D．圖4中的電路斷開開關(guān)時，手接觸點M不會發(fā)生觸電事故【答案】D【詳解】A．三腳插頭接入三孔插座后，插頭上腳與插座上孔相連，使用電器金屬外殼接地，能防止萬一外殼帶電時對人造成傷害，故A正確，不符合題意；B．當(dāng)家庭電路中電流過大時，空氣開關(guān)會切斷電路，從而保護電路，故B正確，不符合題意；C．當(dāng)站在地上的人接觸火線時，電流流過人體，此時火線和零線中的電流大小不同，漏電保護器能檢測出“漏電了”，從而迅速切斷電路，起到保護作用，故C正確，不符合題意；D．?dāng)嚅_開關(guān)，手接觸點M時，M點與火線相通，接觸時會觸電，故D錯誤，符合題意。故選D。6.圖所示為部分家庭電路示意圖，其中電器元件連接錯誤的是（）A．①④ B．②④ C．②③ D．①②③【答案】D【詳解】①保險盒需要接在火線上，熔斷時斷開火錢，故①錯誤；②如圖，開關(guān)接在零線上，開關(guān)斷開時，燈泡連接著火線，不安全；開關(guān)控制用電器時，開關(guān)應(yīng)接在火線與用電器之間，故②錯誤；③兩孔插座，與其他用電器并聯(lián)，接線左零右火，連接錯誤，故③錯誤；④三孔插座的接法：上孔接地線、左孔接零線、右孔接火線，故④正確。所以選D。7．如圖所示是現(xiàn)在一般標(biāo)準(zhǔn)住宅戶內(nèi)配電系統(tǒng)方框圖。關(guān)于空氣開關(guān)和漏電保護器的作用，下列分析正確的（）A．當(dāng)插座漏電時，空氣開關(guān)①將跳閘B．當(dāng)空調(diào)電流過大時，空氣開關(guān)②將跳閘C．當(dāng)電燈電流過大時，漏電保護器會迅速切斷電路D．空氣開關(guān)跳閘，問題解決后需更換新的空氣開關(guān)【答案】B【詳解】A．當(dāng)插座漏電時，漏電保護器會斷開電路，由于此時電路中的電流不會過大，所以空氣開關(guān)①不會跳閘，故A錯誤；B．當(dāng)空調(diào)電流過大時，空調(diào)電路的電流超過一定值后，空氣開關(guān)②就會跳閘，故B正確；C．當(dāng)電燈電流過大時，與燈泡串聯(lián)的空氣開關(guān)③會跳閘，由于火線和零線的電