初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第十九章 生活用电第2节 家庭电路的基本组成教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第十九章 生活用电第2节 家庭电路的基本组成教学设计，共8页。教案主要包含了知识要求，教学重难点等内容，欢迎下载使用。

【知识要求】
1.知道家庭电路的主要组成部分，了解电能表、总开关、保险装置、插座的作用，以及家用电器接地的原因。
2.了解相线、中性线，知道测电笔的构造及正确使用方法。
3.了解保护线和漏电保护器的作用。
【教学重难点】
1.家庭电路的组成及连接方法。
2.三脚插头的接法。
多媒体课件、测电笔
为了防范用电事故，家庭电路中一般设有哪些保护措施？相线和中性线是家庭电路的重要组成部分，如何辨别它们？家庭电路中还有哪些基本组成部分？
（一）电流过大的防护
教师演示实验“金属丝会熔断吗”。
教师提问：当电路中的电流增大时，铅锑合金丝会熔断，而铜丝没有熔断，为什么？
学生回答：铅锑合金丝的熔点低，电阻率大（相同的长度、粗细的情况下，电阻更大）。
教师引导学生阅读课本相关内容，总结归纳：
1.保险丝——熔断器的核心部件
（1）材料：由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成；对于同种材料的保险丝，其横截面积越大，熔断电流也越大。
（2）工作原理：当通过保险丝的电流小于或等于额定电流时，保险丝能正常工作；当通过保险丝的电流大于额定电流并达到或超过熔断电流时，保险丝熔断，从而切断电路。
（3）连接方式：保险丝应串联在电路中。
（4）注意事项：禁止用铜丝、铁丝等导线代替保险丝。
2.低压断路器（又称空气开关）：现代供电线路常用低压断路器（空气开关）保护电路，电流过大时它自动“跳闸”切断电路。
例题讲解：
【例1】王强同学家中的保险丝熔断后，下列做法正确的是（ ）
A.更换额定电流较大的保险丝
B.用铜丝或铁丝代替保险丝
C.立即更换一根相同规格的保险丝
D.先排除故障再更换保险丝
【解析】保险丝的作用是在电路中的电流过大时，能够自动熔断，保护电路，更换额定电流较大的保险丝或用铜丝、铁丝代替保险丝，起不到保护电路的作用。保险丝熔断是由电流过大造成的，若不排除故障，立即更换一根相同规格的保险丝，保险丝仍然会熔断，因此，保险丝熔断后，一定要先排除故障再更换保险丝。
【答案】D
（二）相线和中性线的辨别
教师提问：由前面家庭电路中常见触电事故的分析可知，人体接入相线与中性线之间，或人体接入相线与大地之间，都会造成触电事故。因此，在家庭电路中，知道进户线中哪条是相线、哪条是中性线非常重要。你们知道用什么方法来辨别相线和中性线吗？
学生讨论回答：……
教师出示测电笔，并结合课本图片让学生观察并了解测电笔的构造。教师演示如何使用测电笔判断插座上的相线和中性线，引导学生观察教师的操作方法。
总结归纳：
1.我们常用测电笔来辨别相线和中性线。
2.测电笔的结构和使用方法如下图所示。
说明：在使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体；氖管发光时，代表笔尖接触的是相线，不发光时，代表笔尖接触的是中性线。
思考：怎样将电灯和开关接入家庭电路中？
教师引导学生阅读课本内容，总结归纳：从安全用电角度考虑，控制电灯的开关要连接在相线和电灯之间。
例题讲解：
【例2】用测电笔辨别相线与中性线。如下列图片所示，正确的操作方法是（ ）
A.①②B.①③C.②④D.①④
【解析】为了安全用电并能辨别出相线和中性线，使用测电笔时，笔尖要接触检测的导线，手不能接触笔尖金属体，但手必须接触笔尾金属体，氖管才会在接触相线时发光。图①和图④中笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，当笔尖接触要检测的导线时，使氖管发光的是相线，不能使氖管发光的是中性线，操作正确。图②中手接触笔尖金属体，当测电笔接触相线时，人间接接触相线，会发生触电事故，操作错误。图③中笔尖接触要检测的导线，手没有接触笔尾金属体，当笔尖接触相线或中性线时，氖管都不发光，操作错误。
【答案】D
（三）保护线与漏电保护器的作用
1.三孔插座和三脚插头
教师引导学生思考：同学们有没有留意过生活中不同用电器的插头，有两脚的也有三脚的，为什么不同的用电器使用的插头不同呢？
教师展示图片：两脚插头和三脚插头，两孔插座和三孔插座。
教师引导同学交流讨论以下问题：三脚插头的三个脚分别接什么？三孔插座的三个孔是如何接入家庭电路中的？标“E”的插脚为什么比其余两个略长一些？这样设计有什么好处？
学生讨论并回答：……
归纳总结：
（1）有金属外壳的用电器的插头是三脚的；塑料外壳的用电器的插头大多是两脚的；三脚插头最上面的插脚略微长一些……
（2）三脚插头中L接相线，N接中性线，E接用电器的金属外壳。
（3）一旦插头插入插座中，可以保证用电器的金属外壳先接地，如果绝缘层损坏，使外壳带电，电流可以流入大地，不至于对人造成伤害。
2.漏电保护器
（1）连接各用户的总开关上大多装有漏电保护器。
（2）作用：当电流经过人体流入大地时，总开关上的漏电保护器就会迅速切断电路，对人体起保护作用。
例题讲解：
【例3】洗衣机、电冰箱、电脑等许多家用电器均使用三脚插头与电源插座连接，如下列图片所示。同学们细心观察可以发现：三脚插头中与用电器金属外壳连接的那个插脚比另外两个插脚稍长。这样设计主要是因为（ ）
A.能使插头的造型更美观
B.插入插座中可更稳固
C.有利于识别相线和中性线插脚
D.插入插座时，可确保用电器金属外壳先接地
【解析】三脚插头与三孔插座相连接时，可把用电器的金属外壳与保护线相连；家用电器漏电时，其外壳会带电，若接上保护线，电流就会通过保护线流入大地，可防止触电事故的发生。接用电器金属外壳的插脚制作得长一些，可以使用电器在与相线接通之前先使外壳与保护线接通；在拔出插头时，先使短插脚与相线相脱离，防止触电事故的发生。
【答案】D
【例4】在新建的楼房里，控制插座的总开关上大多装有漏电保护器，漏电保护器和空气开关的作用 （选填“相同”或“不同”）；如果站在地上的人不小心接触了相线，这时 （选填“空气开关”或“漏电保护器”）会迅速切断电路，对人起到保护作用。
【解析】漏电保护器和空气开关的作用是不同的。人体接触相线，由于人体的电阻较大，电路中电流并不大，空气开关不会断开；电流经过人体流入大地时导致通过相线和中性线的电流不相等，造成了漏电，此时起作用的是漏电保护器，它会迅速切断电路，保护人身安全。
【答案】不同 漏电保护器
（四）家庭电路的基本组成
教师先展示家庭电路示意图，引导学生观察并分析讨论家庭电路的主要组成部分。
1.家庭电路及其组成
（1）家庭电路的主要组成部分依次是：进户线、电能表、总开关、保险装置、插座、用电器等。
（2）家庭电路中各组成部分的作用及连接方式。
进户线：有两条，分别称为相线和中性线。相线与中性线之间、相线和大地之间的电压都是220V，中性线与大地之间没有电压。
电能表：用来测量家庭电路中用电器消耗电能多少的仪表。
总开关：串联在干路中，用来控制所有用电器的通断。
保险装置：串联在干路（相线）中，保护电路。当电路中电流过大（超过规定值）时，自动切断电路，起保护作用。
插座：给移动的用电器供电，分为两孔插座和三孔插座。
2.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，可将家庭电路规划为若干分支回路，由配电箱将导线引入各个房间内，进行供电。
例题讲解：
【例5】下图所示的家庭电路中，连接正确的元件是（ ）
A.开关B.两孔插座
C.电灯D.三孔插座
【解析】开关控制电灯时，开关要接在相线和电灯之间，这样在断开开关时，能切断相线，便于维修或更换灯泡，所以开关、电灯的连接方法错误，故A、C不符合题意。两孔插座的左孔应接中性线，右孔应接相线，所以图中两孔插座的接法正确，故B符合题意。三孔插座的上孔接保护线，左孔接中性线，右孔接相线，所以图中三孔插座的接法错误，故D不符合题意。
【答案】B
第2节 家庭电路的基本组成
家庭电
路的基
本组成电流过大的防护熔断器低压断路器相线和中性线的辨别测电笔的结构及原理测电笔的使用家庭电路中电灯的连接保护线与漏电保护器的作用家庭电路的基本组成基本组成部分及功能家庭电路设计
本节课的内容比较多，大部分是采用让学生以阅读的形式完成，让学生自觉进行归纳总结，有些重点或较难理解的地方，教师适当给予点拨和提示。比如：家庭电路的组成部分的排列顺序。要让学生明白为什么按这种顺序排列，特别是总开关和电能表的顺序，更是许多学生在做题时容易失误的地方；另外，在教学中还加入了空气开关这一内容，虽然在教学中不是重点，但在日常生活中比较常见。对漏电保护器的讲解较详细，对于其原理，学生比较难理解，因此学生容易做错题。