初中人教版（2024）第十九章 生活用电第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计教学ppt课件

这是一份初中人教版（2024）第十九章 生活用电第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计教学ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了课堂总结，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
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，你应该如何设计一个方案？
教学重点家庭电路方案的设计及对方案可行性的评估。教学难点家庭电路方案的设计及对方案可行性的评估。
1. 项目提出2. 项目分析3. 项目实施4. 展示交流5. 课堂总结6. 练习与应用7. 提升训练
第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计
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。
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。
三、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，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。可以用表格或其他形式梳理。
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，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。如果你们小组同学的家中有室内配电箱，请在家长或技术人员的指导下进行观察，看看目前家中有几条分支回路，每条分支回路开关的额定电流是多少。如果没有观察室内配电箱的条件，请以图中所示的配电箱作参考。
考虑到家中的用电器比较多，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。设计方案参考：（1）配电示意图。
某插座分支回路设计示意图
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？
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：
五、课堂总结
为家庭电路提出一个简单的设计方案.①初步估算家中的总体用电需求.②合理规划并设计室内的配电分支回路.①调查家庭用电需求.②合理规划配电分支回路. 采用绘图、列表形式.

六、课堂练习
1．图是晓丽家的部分家庭电路，下列说法正确的是（　　）A．电视机接入三孔插座后其外壳与零线相连B．灯L1与灯L2与其对应的控制开关的连接都是正确的C．灯L1与灯 L2是串联的D．闭合开关S1时，灯L1不亮，保险丝熔断，可能是因为灯L1短路
【解析】A．电视机插入三孔插座能使电视机金属外壳接地，不是使其外壳与零线相连，故A错误；B．开关要接在相线和灯之间，所以灯L1与其对应的控制开关的连接是正确的，灯L2与其对应的控制开关的连接是错误的，故B错误；C．灯L1与灯L2在工作时，互不影响，为并联，故C错误；D．保险丝熔断的原因可能是发生短路或总功率过大。闭合开关S1时，不会使电路中总功率过大，而保险丝熔断，灯L1不亮，则原因可能是灯L1短路，使得电灯不亮，故D正确。故选D。
2．小强同学放学回家后，打开电灯，接入电热水壶，两者均正常工作，接着启动微波炉加热食品时，发现微波炉不工作，电热水壶突然停止工作，但是电灯仍然正常发光，如图所示。他对故障作了下列四种判断，其中正确的是（　　）A．零线上ab间断路 B．零线上bc间断路C．微波炉所在支路be间短路D．电热水壶所在支路cd间短路
【解析】电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧坏了，即没有发生短路，启动微波炉加热食品时，发现微波炉不工作，电热水壶突然停止工作，说明电路存在断路，而且是经过微波炉的ab之间电路断路了，故A正确，故BCD错误。故选A。
【解析】遵循安全用电原则：开关接相线，插座、USB接口并联且独立工作，开关同时控制两者。相线先接开关，开关后分两支，一支接插座，另一支接USB接口。如图所示。
3．如图甲所示是一种带有USB接口的新型插线板，插座和USB接口都可以独立工作，开关同时控制USB接口和插孔是否通电。图乙为该插线板内部的部分电路结构示意图。试根据该插线板的功能将图乙中的电路连接完整。
【解析】A．空气开关“跳闸”后，应该排除故障后再合上开关，故A不符题意；B．“跳闸”可能是由于电暖气发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故B不符合题意；C．电功率是表示电流做功快慢的物理量，调至高温挡时，电功率变大，电流做功一定变快，故C符合题意；D．调至高温挡时，在做功的时间一定时，有更多的电能转化为内能，故D不符合题意。故选C。
4．冬天为了取暖，小明家新购置了一台电暖气，如图。电暖气接入家庭电路中，从低温挡（1000W）调至高温挡（2200W）时，家里的空气开关“跳闸”了，则（ ）A．空气开关“跳闸”后，应立即合上B．“跳闸”一定是由于电暖气发生了短路C．调至高温挡时，电流做功一定变快D．调至高温挡时，有更多的电能转化为内能
5．图1是测电笔的使用，图2是某家用电能表的表盘，请回答下列问题。（1）为防止触电事故的发生，在家庭电路中，安装电路之前，必须要使用测电笔判断火线和零线，如图1甲、乙所示使用测电笔的两种方法，正确的是____；带有金属外壳的用电器使用三脚插头，是为了使用时让金属外壳_______；如果站在地上的人不小心接触了_____线，电流经过人体流入大地，这时_______（选填“空气开关”或“漏电保护器”）会迅速切断电流，对人体起到保护作用。
（2）图2中电能表表盘上显示已用电_____________，该家同时工作的用电器的总功率不能超过________ W。将某用电器单独接在该表上20min，电能表指示灯闪烁400次，该用电器的实际功率为_____ W。
  32386.1kW·h
【解析】（1）测电笔使用时，手应与测电笔笔尾金属体接触，故图甲正确。使用三脚插头，可使用电器金属外壳接地，当漏电时，电流从地线直接流入大地，不经过人体，不会使人触电。人体接触火线，有电流通过人体流入大地，使得通过零线电流比火线电流小，即造成了漏电现象，所以漏电保护器会迅速切断电路，对人体起到保护作用。由于人的电阻较大，电流不大，空气开关不会断开。（2）电能表计数器最后一位是小数，显示的是累积用电量，故电能表表盘上显示已用电32386.1kW·h。由图可知，此电能表工作电压为220V，允许通过的最大电流为40A，所以该电能表工作时的最大功率为P=UI=220V×40A=8800W电能表指示灯闪烁400次消耗的电能为用电器单独接在该表上工作的时间为t=20min= h/3 该用电器的实际功率为
6. 小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。（1）如图，电暖器的插头是三脚插头，插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的_____线相连，可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高，这是通过__________的方式增大空气内能的；
（2）小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10A，请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用；（3）若该电暖器一天正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电多少千瓦时？ （4）小华与妈妈一起做饭时，准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说：“应先把电暖器关掉，否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。