资源简介

(共40张PPT)
19.2 家庭电路的基本组成
第十九章 生活用电
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
家庭电路的基本组成教案
一、教学目标
（一）知识与技能目标
学生能够精准且完整地说出家庭电路的基本组成部分，包括进户线、电能表、总开关、保险装置、插座、用电器和导线等，并能详细且准确地阐述各部分的功能与工作原理。
熟练且规范地掌握火线和零线的辨别方法，能够正确、安全地使用测电笔，深入理解测电笔的构造及工作原理。
清晰且深入地理解家庭电路中用电器和插座的连接方式（并联），能够透彻解释这种连接方式为何能保证各用电器独立工作以及其优势所在。
（二）过程与方法目标
通过观察家庭电路实物图、视频资料、实物展示以及参与演示实验和生活实例分析，有效培养学生的观察能力，提高学生从实际现象中提取关键物理信息的能力。
在探究家庭电路基本组成和连接方式的过程中，显著提升学生分析问题、解决问题的能力，锻炼学生的逻辑思维能力，使其能够将所学知识进行系统整合与运用。
通过实际操作使用测电笔（在确保安全的条件下），切实增强学生的实践操作能力，强化学生的安全用电意识和规范操作习惯。
（三）情感态度与价值观目标
充分激发学生对家庭电路相关物理知识的浓厚学习兴趣，引导学生深刻体会物理知识在日常生活中的广泛应用，增强学生对物理学科的认同感和学习热情。
着重培养学生的安全用电意识和强烈的社会责任感，让学生充分认识到安全用电的重要性，促使学生养成良好的安全用电习惯，提升学生的生活安全素养。
通过小组合作学习、讨论交流等活动，有效增强学生的团队协作精神，提高学生的沟通交流能力，培养学生的集体意识和合作能力。
二、教学重难点
（一）教学重点
精准且熟练地掌握家庭电路的基本组成及各部分的核心作用和详细工作原理，尤其是电能表、保险装置等关键部件的功能和运行机制。
熟练、规范且安全地掌握火线和零线的辨别方法，能够正确、准确地使用测电笔进行操作。
深入理解家庭电路中用电器和插座并联连接的原理、意义以及这种连接方式的优势，能够运用相关知识解释实际生活中的电路现象。
（二）教学难点
全面且深入地理解家庭电路中电流的流向以及各组成部分之间的相互关系，从整体上准确把握家庭电路的工作原理，形成系统的电路认知。
深刻理解保险装置（保险丝和空气开关）在电路过载、短路等不同故障情况下的保护原理和动作机制，能够根据实际电路情况合理选择合适规格的保险装置。
培养学生将家庭电路基本组成知识灵活应用到实际生活中的能力，使学生能够独立分析和解决生活中简单的家庭电路问题，实现知识的迁移和运用。
三、教学方法
讲授法：系统、全面地讲解家庭电路的基本组成、各部件工作原理、测电笔使用方法等基础知识，为学生构建清晰、完整的知识框架，确保学生掌握核心概念和原理。
演示法：通过演示测电笔辨别火线和零线的实验、保险丝熔断实验、用电器并联工作实验等，将抽象的物理知识直观化，帮助学生更清晰地理解知识要点，增强学生的感性认识。
讨论法：组织学生分组讨论家庭电路中用电器并联连接的优点、如何根据家庭用电需求选择合适的电路部件、常见家庭电路故障原因等问题，促进学生之间的思维碰撞和交流，深化学生对知识的理解和掌握。
实践法：安排学生在安全的环境下实际操作使用测电笔，让学生亲身体验电路检测过程，增强学生的动手能力和对知识的实际应用能力，培养学生的实践操作技能。
情境教学法：创设家庭电路安装、电路故障排查等生活情境，引导学生运用所学知识进行分析和解决问题，提高学生的知识迁移能力和实际应用能力，让学生在真实情境中感受物理知识的实用性。
四、教学过程
（一）导入新课（5 分钟）
生活场景展示：播放一段家庭日常生活的视频，视频中展示各种电器设备（如电视、冰箱、电灯、空调等）正常工作的画面。播放结束后，提问学生：“这些电器是如何获得电能从而正常工作的呢？它们背后的电路又是怎样构成的呢？” 引导学生思考家庭电路的相关问题，激发学生的好奇心和求知欲。
问题引导思考：提出一系列与家庭电路紧密相关的生活问题，例如：“为什么家里的多个电器可以同时使用，而不会相互影响？”“当我们发现某个插座没电时，该如何初步判断是哪里出现了问题？” 通过这些贴近生活的问题，引发学生的深入思考，自然地引入本节课的主题 —— 家庭电路的基本组成。
（二）新课教学
家庭电路的基本组成部分讲解（10 分钟）
整体介绍：通过 PPT 展示家庭电路的组成结构示意图，向学生整体介绍家庭电路是由进户线、电能表、总开关、保险装置、插座、用电器和导线等部分组成。
详细讲解各部分：
进户线：展示进户线的实物图片，讲解进户线是家庭电路与外部供电系统连接的线路，通常有火线和零线两根，为家庭提供 220V 的电压，是家庭用电的源头。
电能表：拿出电能表实物，让学生观察电能表的外观、表盘上的参数（如电压、电流、电能单位等）。详细讲解电能表的作用是测量家庭在一段时间内消耗的电能，介绍电能表的读数方法和单位换算。
总开关：展示总开关的实物和工作状态图片，说明总开关用于控制整个家庭电路的通断，在进行电路检修、维护或遇到紧急情况时，可以通过总开关切断电路，保障安全。
保险装置：分别展示保险丝和空气开关实物，讲解保险丝一般由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成，当电路中电流过大时，保险丝产生过多热量熔断，从而切断电路，起到保护作用；空气开关利用电磁原理，在电路过载或短路时自动跳闸切断电路，具有操作方便、可重复使用的优点。
插座：展示两孔插座和三孔插座的实物和内部结构图片，讲解插座用于连接可移动的用电器，两孔插座左孔接零线，右孔接火线；三孔插座左零右火上接地，接地线可防止用电器金属外壳带电时发生触电事故。
用电器：列举常见的家庭用电器，如电灯、电视、冰箱等，说明用电器是消耗电能的设备，将电能转化为其他形式的能（如光能、热能、机械能等）。
导线：展示不同规格的导线实物，讲解导线用于连接家庭电路中的各个部件，起到传输电能的作用，强调要根据家庭用电负荷选择合适规格的导线，避免因导线规格过小导致过热引发安全事故。
火线和零线的辨别及测电笔使用教学（15 分钟）
概念讲解：通过简单的电路图，向学生介绍家庭电路中火线和零线的概念，说明火线与零线之间的电压是 220V，火线与大地之间的电压也是 220V，而零线与大地之间的电压为 0V，解释电流在火线和零线之间的流动路径。
测电笔构造与原理讲解：展示测电笔实物，将测电笔拆解（或通过 PPT 展示内部结构），详细讲解测电笔由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体等部分组成。解释测电笔的工作原理：当用测电笔接触火线时，电流经过笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧和人体流入大地，由于电阻较大，通过人体的电流较小，氖管发光；当接触零线时，零线与大地之间没有电压，不会形成电流，氖管不发光。
操作演示与实践：教师亲自演示测电笔的正确使用方法，强调使用时手一定要接触笔尾金属体，但绝对不能接触笔尖金属体，防止触电。演示过程中，分别用测电笔接触火线和零线，让学生观察氖管的发光情况。演示结束后，邀请几位学生上台进行操作练习，教师在旁边进行一对一指导和纠正，确保每位学生都能正确、安全地使用测电笔。
家庭电路中用电器和插座连接方式教学（15 分钟）
提出问题与讨论：提出问题 “家庭电路中的用电器为什么要采用并联连接，而不是串联连接呢？” 组织学生进行小组讨论，引导学生从用电器的工作特点（如额定电压、独立工作需求）、电压分配等方面进行思考和分析。
演示实验：利用实验器材（两个小灯泡、电源、开关、导线等），分别进行串联和并联电路连接实验。先展示两个小灯泡串联连接的电路，闭合开关，观察两个灯泡的发光情况；然后展示并联连接的电路，闭合开关，再次观察灯泡的发光情况。通过对比实验现象，引导学生分析得出并联连接的优势：各用电器可以独立工作，互不影响；各用电器两端的电压都等于电源电压，能够正常工作，而串联连接会导致用电器电压不足，无法正常工作且相互影响。
插座连接方式讲解：进一步讲解插座的连接方式，强调两孔插座和三孔插座的接线规则（左零右火、三孔插座上接地），通过实际案例（如洗衣机、电冰箱等有金属外壳的用电器使用三孔插座），说明接地线的重要性，当用电器金属外壳带电时，接地线可将电流导入大地，防止触电事故发生。
知识总结与拓展（10 分钟）
总结回顾：与学生一起回顾本节课所学的家庭电路基本组成部分、火线和零线辨别方法、测电笔使用以及用电器和插座连接方式等重点知识，通过提问、填空等方式强化学生的记忆。
拓展延伸：介绍一些家庭电路安装和使用过程中的注意事项，如电线的铺设规范、不同电器的功率匹配等；简单提及一些常见的家庭电路故障现象（如跳闸、部分插座没电等），引导学生思考可能的故障原因，为后续学习家庭电路故障排查奠定基础。
（三）课堂小结（5 分钟）
知识梳理：引导学生对本节课的内容进行系统梳理，以思维导图的形式在黑板上呈现家庭电路的基本组成框架，包括各组成部分的名称、作用和连接关系，帮助学生形成清晰的知识体系。
重点强调：再次强调本节课的重点知识，如家庭电路各部分的核心功能、测电笔的正确使用方法、用电器并联连接的原理和优势，加深学生对重点内容的理解和记忆。
（四）课堂练习（5 分钟）
基础练习：
填空题：家庭电路的基本组成包括______、、、、、和。
选择题：测电笔使用时，手应接触（ ）
A. 笔尖金属体 B. 笔尾金属体 C. 氖管 D. 都可以
简答题：简述家庭电路中用电器采用并联连接的原因。
实践练习：在确保安全的前提下，提供模拟家庭电路实验装置，让学生使用测电笔辨别模拟电路中的火线和零线，教师在旁边观察指导，及时纠正学生的操作错误。
（五）布置作业（5 分钟）
书面作业：完成课本课后与家庭电路基本组成相关的练习题，巩固课堂所学知识，加深对家庭电路组成部分和工作原理的理解。
实践作业：让学生回家后，在家长的陪同下，观察自己家中的家庭电路，找出进户线、电能表、总开关、保险装置、插座等部件的位置，记录下电能表的读数和各插座的类型（两孔或三孔），并思考这些部件在家庭电路中所起的作用，下节课进行分享和讨论。
五、教学反思
在本节课教学过程中，通过多样化的教学方法和丰富的教学资源，学生对家庭电路的基本组成有了较为清晰的认识。但在教学实践中发现，部分学生在理解家庭电路各部分之间的相互关系以及保险装置的保护机制时存在一定困难。在后续教学中，应增加更多直观的动态演示和实际案例分析，帮助学生突破难点；同时，加强对学生实践操作的指导，确保学生能够熟练、安全地使用测电笔等工具，提高学生的实践能力和安全意识。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
我国许多城乡地区进行家庭供电线路的改造，主要内容是把电线换成更粗的，电能表换成标定电流更大的，请你说一说这种改造的必要性。
1. 知道家庭电路中电流过大的两个原因；了解保险丝的材料特点，理解保险丝是如何起保险作用的。
2. 会设计实验来说明电路中电流过大的原因，通过实验探究保险丝在电路中的作用。
在我们日常家庭用电过程中，有时会出现以下现象：家庭电路中同时使用空调、微波炉等大功率用电器时出现跳闸断电；阴雨天即使不使用大功率用电器也出现跳闸断电；甚至由于电路老化，用电不当等造成火灾事故，这些都是电流过大造成的。家庭电路中，电流过大的原因是什么？
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
1. 家用电器的总功率
在家庭电路中，各用电器是并联的，家用电器的总功率和各用电器的功率之间的关系是
P = P1+ P2 + …+ Pn
可见，在家庭电路中，同时工作的用电器越多，尤其是同时工作的大功率用电器越多，电路消耗的总功率就越大。
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
2. 电路中的电流与家用电器总功率的关系
（1）演示实验
①如图所示，把额定电压是3.8V的3个小灯泡并联接在电源上，逐个闭合开关S1、S2、S3，观察电流表示数的变化情况
②实验现象：逐个闭合开关S1、S2、S3，电流表的示数变大。
③分析：并联的小灯泡越多，电路的总功率越大，电路中的总电流越大。
④结论：
用电器的总功率越大，电路中的电流越大.
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
（2）理论推导
根据P =UI，可得 I因为家庭电路中的电压220V是一定的，所以用电器总电功率 P 越大，电路中的电流 I 就越大。
（3）结论
用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一 。
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
3. 家用电器的总功率对家庭电路的影响
即使每个用电器的功率不算很大，如果很多用电器同时使用，它们的总功率也会相当可观，电路中的总电流也可能超过安全值。根据焦耳定律可知，产生的热量就越多，会引起线路故障，甚至发生火灾。因此，电路中同时使用的用电器不能太多。
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
想一想：
为了防止家庭电路出现总功率过大现象，家庭用电时，要注意什么？
①大功率用电器不要同时使用；
②对于空调、电暖器、电热水器等功率较大的用电器，应采用独立供电的方式，即一条线路专供一大功率的用电器使用。
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
短 路
有时候家庭电路中用电器的总功率并不是很大，但是也会产生电流过大的现象，你认为原因可能是什么？
发生短路时，会造成电路中电流很大。
二、短路对家庭电路的影响
1. 短路是家庭电路中电流过大的另一原因
演示实验
（1）如图所示，断开开关，用导线将A、B
两点起来，闭合总开关观察发生的现象。
（2）实验现象：保险丝快速熔断。
（3）现象分析：当用导线将A、B两点连接起来时，火线与零线直接相连，发生短路，由于导线的电阻很小，电源电压为220V不变，根据I=U/R可知，短路时电路中的电流非常大。由Q = I2Rt 可知，保险丝会产生大量的热量，温度急剧升高，快速熔断。
（4）结论：
A
B
二、短路对家庭电路的影响
短路是家庭电路中电流过大的另一个原因.
家庭电路中的短路就是直接或间接将火线与零线连通，如下列情况：
（1）人为原因。如在电路安装维修中不细心造成火线和零线连通。
2. 造成家庭电路中短路的原因
二、短路对家庭电路的影响
（2）使用问题。
如电线绝缘层破损，或者是使用时间长，或者是使用环境恶劣。使得导线绝缘层老化，用电器和插座进水造成火线和零线直接连通。
（3）元件损坏。
例如家用电器绝缘材料老化，设计、制造、安装、维护不良等造成的设备缺陷发展为短路。
绝缘层老化，破裂
电器进水
二、短路对家庭电路的影响
　　根据前面学过的知识可知，由于导线的电阻很小，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。
3. 短路对家庭电路的影响
二、短路对家庭电路的影响
想一想
为了防止电路中电流过大引发事故，你有哪些好的建议？
①避免同时使用大功率的用电器；
②改造线路。例如：把电线换成更粗的铜导线；电能表换成额定电流更大的。
二、短路对家庭电路的影响
想一想
为了防止电路中电流过大引发事故，除上述措施外，你还有哪些好的建议？
人们常用给电路加装一个保险装置（保险丝），防止电路中电流过大，如图所示。保险丝是如何保护电路的呢？
三、保险丝的作用
1. 保险丝的作用
三、保险丝的作用
（1）演示实验：如图所示，把铜丝、滑动变阻器串联在电源上。在A、B之间接入一段细保险丝，调节滑动变阻器的滑片，使电流逐渐增大，观察现象。
（2）现象：电流增大到一定程度时，
保险丝熔断，而导线和铜丝等不会损坏。
（3）结论：在电流较大时，保险丝会先行熔断，自动切断电路，对整个电路起到保护作用。（这是利用了电流的热效应 ）
各种保险丝
2. 保险丝的材料
保险丝由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成。
产生较多的热量
易于熔断
3. 保险丝在电路中的符号
三、保险丝的作用
4. 保险丝的规格
①保险丝的规格用额定电流来表示；
②保险丝越粗，额定电流和熔断电流就越大；
③一般情况下，熔断电流是额定电流的2倍。
直径 （mm） 额定电流 （A） 熔断电流 （A） 直径 （mm） 额定电流 （A） 熔断电流
（A）
0.28 1 2 1.25 7.5 15
0.52 2 4 1.98 15 30
0.60 2.5 5 2.78 25 50
0.98 5 10 3.14 30 60
三、保险丝的作用
5. 保险丝的选择
选择保险丝时应使保险丝的额定电流等于或略大于电路中的最大正常工作电流。
注意：选用合适规格的熔丝，不能用铜丝或者铁丝代替。
额定电流
额定电流
三、保险丝的作用
6. 家庭电路中常见保险丝的安装位置
保险丝通常串联安装在闸刀开关之后的进户线上。也可以只接在一根火线上，且与保护的电路串联。
三、保险丝的作用
保险盒
②保险丝安装在闸刀开关里面
保险丝
①插入式保险盒安装在闸刀开关后面
保险丝
现在新建居民楼电路中的保险装置已经不再使用保险丝，而是用起保险作用的空气开关代替。空气开关安装在电能表后，当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路。
7. 空气开关
空气开关
空气
开关
三、保险丝的作用
1. 长短、粗细均相同的铅锑合金丝和铜丝，分别接到线路板
上、间和、 间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，
发现铅锑合金丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是 ( )
B
A. 铅锑合金的电阻比铜丝的大
B. 通过铅锑合金的电流比铜丝的大
C. 铅锑合金的熔点较铜丝要低
D. 为了用电安全，禁止用铜丝代替铅锑
合金
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2. 小荣同学家的电路中安装有“ ”的空气开关
（未画出），如图是电路中的四种情况，开关全部闭合后，
不会引起空气开关“跳闸”的是( )
D
A. B. C. D.
【点拨】D图中闭合开关后，其中一只灯泡被短路，但另外
两只灯泡仍能工作，电源不会短路，不会引起空气开关“跳
闸”，故D符合题意。故选D。
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3. 如图是测电笔的构造图，下列关于测电笔的说法中正确的
是( )
D
A. 测电笔中的电阻阻值较小
B. 使用测电笔时，人与测电笔是并联的
C. 使用测电笔时，手不能触碰到任何导体部分
D. 正确使用测电笔检测相线时，氖管会发光
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4. ［2025·青岛城阳区期末］小明想给家中更换灯泡，下列
操作流程符合安全用电原则的是( )
A
A. 切断电源、拆下灯罩、更换灯泡、通电测试
B. 拆下灯罩、切断电源、更换灯泡、通电测试
C. 更换灯泡、切断电源、拆下灯罩、通电测试
D. 通电测试、切断电源、拆下灯罩、更换灯泡
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5.如图是家用电热水壶的插头和
对应的插座，插头的插脚①较长，
目的是将插头插入插座时，可确
保电热水壶的金属外壳先接触
保护线
中性线
漏电保护器
________，避免触电事故。插座中的②应该接________
（以上两空均填“相线”“中性线” 或“保护线”）。新建的楼房
里，如果发生触电情况，____________（填“保险丝”或“漏电
保护器”）会立即切断电路以保护人员安全。
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6.请将电能表、总开关填入图中合适的方框内，并用笔画线
当导线，将图中的三孔插座和电灯与开关接入家庭电路中。
【解】如图所示。
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7. 一名同学家在供电线路中安装了漏电保
护器，铭牌如图所示。以下几种说法正确的
是( )
A
A. 漏电电流大于时，漏电保护器会在 之内切断电源
B. 漏电持续时间超过 时漏电保护器才能动作
C. 当漏电电流达到 时，漏电保护器就能起到保护作用
D. 只有当进户电压大于或漏电电流大于 时，才能
起到保护作用
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8.如图所示，图甲是小明家卧室的一个插座，他用测电笔测试
插座的孔，氖管发光， 孔接的是____线；乙图是一个台灯
的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插
头的___（填“”或“ ”）插脚接相线，若插入插头，闭合开关
时，发现家里的灯全部熄灭，经检查是保险丝熔断，由此判
断可能是______（填“插座”“插头”或“灯座”）发生了短路。
相
灯座
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9.小李用如图所示的电路，
模拟家庭电路中过载现象。
在接线柱、 间接入导
线，、 间接入保险丝，
变大
相等
先闭合、，再闭合 ，观察到电流表示数______
（填“变大”“不变”或“变小”），流经导线和保险丝的电流
______（填“相等”或“不相等”）。再闭合 后，电路的总电
阻______（填“变大”“变小”或
“不变”），电流变大，造成保
险丝熔断。若将电炉丝换成导
线，闭合、 后，保险丝也
会熔断，这是______现象。
变小
短路
【点拨】由图可知，在接线柱
、间接入导线，、 间接
入保险丝，先闭合、 再闭
合 ，由于并联的支路增加，
所以观察到电流表示数变大；由于导线和保险丝都在干路，
所以流经它们的电流相等。再闭合 后，相当于增加一个并
联电阻，则电路的总电阻变小，电流变大，造成保险丝熔断。
若将电炉丝换成导线，闭合、 后，相当于用导线将电源两
极连接起来，形成电源短路，则保险丝也会熔断。
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10.［2025·西安碑林区期末］图甲所示为一款双头嵌入式方
形吊灯，由墙壁上的开关控制（如图乙所示），开关旁有一
个可以独立工作的三孔插座，其简化电路如图丙所示。请你
将图丙中的电路连接完整，组成正确的家庭电路。
【解】如图所示。
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11. 测电笔中有一个 的高阻值电阻，
人体的电阻约为 ,已知人体的安全电流不大于 ，
则：
（1）利用正确的方法使用测电笔时，通过人体的电流约为
多少毫安？人有触电危险吗？
【解】通过人体的电流
，
，人无触电危险。
（2）若使用测电笔时不慎接触了金属笔尖，通过人体的电
流约为多少毫安？人有触电危险吗？
通过人体的电流 ，
，人有触电危险。
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家庭电路中电
流过大的原因
家庭电路中电
流过大的原因
保 险 丝
①用电器的总功率过大；
②短路.
①作用：电流达到其额定电流时，
会自动熔断，切断电路.
②特点：电阻率比较大、熔点比较低；
③选择：使保险丝的额定电流等于或
稍大于最大工作电流.
④注意：禁止用铜丝、铁丝等代替保险丝.
当电路中的电流过大时，自动切断电路.
四、课堂总结（1）
空气开关
谢谢观看！

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