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第十九章 生活用电
本章主要是介绍了生活用电的常识，结合生活实际了解家庭电路是由进户线、电能表、总开关（含保险装置）、插座、用电器、导线等组成的；相线和中性线间有220V电压；三孔插座中有一个孔是跟大地连接的；触电的急救知识.通过本章的学习，引导学生认识安全用电的重要性，在实际生活中注意用电安全，保护自身生命和财产安全.
本章共分3节：
1.第1节“安全用电”，分析家用电器的总功率过大对家庭电路的影响，短路对家庭电路的影响.通过生活实例引导学生认识到电压越高越危险，列举常见的触电的原因以及触电的几种形式，开展课堂讨论使学生学会一些有人触电时的急救方法.了解安全用电原则，通过了解避雷针，明确防雷是为了安全.
2.第2节“家庭电路的基本组成”，让学生知道电流过大的防护，认识保险丝、空气开关在家庭电路中起到的重要作用.会辨别相线和中性线；通过学习测电笔的结构及原理，知道测电笔的使用方法；结合电路图和生活实际理解保护线与漏电保护器的作用. 知道家庭电路的组成.
3.第3节“跨学科实践：为家庭电路做设计”，请同学们调查家庭用电情况，根据家里的用电需求，为家庭电路提出一个简单的设计方案，合理规划配电分支回路.
【教学目标】
1. ①知道电功率和电路中电流的关系，理解电路中的总电流随用电器功率的增大而增大；②了解家庭电路短路的原因以及短路对家庭电路的影响；③记住安全电压数值以及生活中常见的一些电压值，知道电压越高越危险； 知道触电的原因和触电的几种形式，懂得触电的急救方法；④了解安全用电原则，通过了解避雷针，明确防雷是为了安全. ⑤知道电流过大的防护；知道电路中安装保险丝为什么能够“保险”. ⑥会辨别相线和中性线；知道测电笔的结构及原理. ⑦知道保护线与漏电保护器的作用；⑧知道家庭电路的组成.
2.通过观察家庭电路、体验保险丝怎样保险，培养学生的观察能力，初步的分析和概括能力；通过联系生活实际，培养学生利用物理知识解决简单问题的能力；通过了解安全用电知识，增强学生的安全意识和自我保护意识．
3.通过本章的学习，使学生了解家庭电路的有关知识，增强学生安全用电的意识和社会责任感，进一步激发学生学习物理的兴趣，培养学生热爱科学的精神以及严谨的科学态度；通过学习了解家庭电路中电流过大的原因以及危害，树立安全用电意识.
【教学重点】 家用电器之间是如何的连接，测电笔的使用方法，了解电路中电流过大的原因，保险丝的特点，几种触电方式的共同之处，触电的急救措施，安全用电的原则.
【教学难点】 家用电器的金属外壳接地的原因，电流随电功率的增大而增大，安全用电教育，对学生安全用电意识的培养．
【课时建议】本章共3节，建议4课时
安全用电…………………………………………1课时
家庭电路的基本组成……………………………1课时
跨学科实践：为家庭电路做设计…………1课时
本章复习和总结…………………………………………1课时
第1节安全用电
【教学目标】
1.记住安全电压数值以及生活中常见的一些电压值， 知道电压越高越危险.
2.知道触电的原因和触电的几种形式，懂得触电的急救方法．
3.了解安全用电原则，通过了解避雷针，明确防雷是为了安全.
4.通过联系生活实际，培养学生初步的分析能力、概括 能力和应用物理知识解决简单问题的能力.
5 .通过了解安全用电知识，增强学生的安全意识和自我保护意识.
6.通过本节课的学习，使学生具有安全意识和社会责任感,能自觉执行和宣传安全用电；
7 .通过联系实际生活中安全用电的教育，进一步培养学生学习物理的兴趣，培养学生热爱科学的精神.
【教学重点】
1.几种触电方式的共同之处是什么？触电的急救措施有哪些？
2.安全用电的原则.
【教学难点】
触电事故是如何形成的.
【教具准备】
多媒体课件.
【教学课时】
1 课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 同学们，我们前面学习过电压的概念，家庭电路也有电压，什么样的电压是安全的，为什么电压越高越危险，如果触电了会有什么危险？通过本节课的学习，大家就会明白了.
【进行新课】
知识点1 家庭电路中电流过大的原因
1.家用电器的总功率过大对家庭电路的影响
教师用多媒体展示教材P128图19.1-1.
我国家庭电路的电压是220V，如图19.1-1所示，在进户的两条输电线中，一条叫作相线（用L表示），俗称火线；另一条叫作中性线（用N表示），俗称零线.
师 在家庭电路中，用电器是采用什么方式连接在电路中的？
生 并联.
师 请大家观察课本P129图19.1-2，发现了些什么？
生:①用电器很多；
②用电器是并联的；
③插线板“感到”很累，都冒汗了；
④线路可能要烧起来；
⑤连接电源和插线板的导线比其他用电器的导电线粗一些.
师 插线板“感到”很累，甚至于要烧起来，这是什么原因
生：因为用电器的总电流太大了.
师 为什么用电器的总电流会太大了？
生：因为用电器的总功率太大了.
师 为什么总功率大，总电流就会大？
生：因为P = UI，而U = ,而U = 220V不变，所以P越大，I越大.
师 你们能否设计一个实验来验证这个结论呢？
这里可让学生自己先在下面设计电路图，然后老师在黑板上画出自己设计的电路图，让学生对比一下，并根据电路连接实物图，进行演示验证：随着用电器工作的功率增大，电流表的示数不断地增大，进一步巩固了上面的结论.
板书：当U不变时，P越大，I越大.
当上述实验中电流表A的示数大于5A时，问:如果你们家的电能表的额定电流是5A，那会出现什么后果？为此你将怎么办？
生；当长时间使用时电能表会烧坏，可以换用一只额定电流更大(如10A)的电能表.
师 为什么连接电源与插线板的电线要比其他的电线要粗一些？由此你可得出什么样的猜测？
生；因为插线板中的电流是总电流，其他用电器在支路中，总电流要大.可得出:电线越粗，允许通过的电流越大.
师 现代家庭用电器越来越多了，同时工作时总电流越来越大，现在同学们能理解你家在装修更新电路时要用粗一些的电线和额定电流更大的电能表了吧！电路装好了，不便于随时更换，重要的环节是要保护电路进行安全用电，大功率的用电器最好不要同时使用.
教师总结：
如果家里添置了新的大功率用电器，例如电热水器、空调，就可以用上面的公式估计一下通过它们的电流.由于各个用电器是并联的，家里用电线路上的总电流会随着用电器数量的增加而变大.因此，一定注意不要让总电流超过家里供电线路允许的安全值.即使每个用电器的电功率不算很大，但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，导致线路故障，甚至发生火灾.
2.短路对家庭电路的影响
师 家庭电路中有时会发生短路现象.请同学举例.
生 改装电路时不小心，使相线和中性线直接连通造成短路.
师 请大家观察课本P129图19.1-3，生活中，你们有没有见过这种绝缘皮破损的插头？
学生齐声回答“有”.
师 是的，这种现象在我们日常生活中经常见到.很多家庭都没有把绝缘皮破损当回事，认为只要能够使用就可以了，其实这种情况非常危险，会造成短路.短路是指电流不经过用电器而直接构成回路.由可知，发生短路时，电源电压不变电路中的电阻会很小，相当于导线的电阻，电路中的电流会很大.还有很多种情况会造成家庭电路短路， 例如，改装电路时不小心使相线和中性线直接连通，电线绝缘皮被刮破或烤焦，电线和用电器使用年限过长，绝缘皮破损 或老化也会使相线和中性线直接连通或电器进水造成短路. 短路时电路中的电流非常大，远远超过导线与设备所允许的电流限度，会产生大量的热，从而可能引起导线和设备损坏或炸裂，很容易造成火灾.所以，在我们日常生活用电时，要注意这些引起短路的安全隐患，要做到安全用电.
知识点2 触电事故
师 我们都知道人体本身也是导体，所以当人体成为电路的一部分时也会有电流通过，当通过的电流超过安全的范围，就会发生触电事故，带来危险.
教师出示图片并用多媒体播放“高压危险”标志.
师 同学们在生活中或电视里哪些地方见过这种标志？
生:高压线铁塔上、配电房、变压器上等等.
教师用多媒体播放:高压线、配电房、变压器、交通路口靠近高压线等地方的警示标志.
师 对“高压危险”的标志，同
学们想提出什么问题？
生1；多少伏的电压算高压？
生2:为什么电压越高越危险
师 为什么电压越高越危险呢？同学们能不能根据你学过的电学知识分析一下呢？
生（思考，讨论）：根据欧姆定律，导体中的电流跟导体两端的 电压成正比，跟导体的电阻成反比，电压越高时，电流会越大，这样就会有危险.
师 电压越尚越危险，是因为电压越高，电流会很大，所以可以说电流越大越危险.为什么呢？
生（思考，讨论）；：小灯泡工作时，如果超过它的额定电压，就会使电路中电流过大，因而烧坏小灯泡.如果人体通过较大电流，也可能对人体造成伤害.所以，电压高、电流大就有危险.
师 同学们能根据学过的知识来分析问题非常好.你分析的对不对呢？请同学们看一段资料.
用多媒体播放文件:电流对人体的作用特征
师 从多媒体播放的资料，说明了同学们的分析是非常有道理的.人体是导体，阻值一般不变化，由I=U/R可知，电压越高，产生的电流越大，所以越危险.
师 谁还记得我们学过的安全电压值是多少？
生 1:6V .
生2:是不高于36V.
师 根据你了解的知识，对照上面的资料，你能分析一下安全电压为什么是不高于36V，而不是其他的值呢？
学生讨论，教师可以提醒同学们从考虑人体的电阻着手. 教师用多媒体播放例1，并向学生讲解.
例1 人双手间干燥时电阻是1000 5000H，潮湿时是200 800H.如果两端加上36V的电压，电流是多少？
教师请两名学生上讲台板书演算过程，分别计算手干燥和潮湿时的电流.
师 从这一组计算的数值，你看出了什么问题？说一说你的看法.
生1:人体电阻最大时，电流已到了7.2mA，已经快不能摆脱电极了，如果电压再高，电流会更大，那样就会对人造成伤害，所以安全电压是不高于36V.
生2:人手潮湿的时候电阻就会变小，36V电压也很危险，36V并不是绝对的安全电压.
生3:手湿的时候不能用手去触摸正在使用的用电器及开关.
经验证明，只有不高于36V的电压才是安全的，家庭电路的电压是220V，工厂用的动力电路的电压是380V，高压输电线路的电压高达10 500kV，这些都远远超出了安全电压，属危险电压，一旦发生触电，就会有生命危险.
1.家庭电路引起的触电：
(1)触电原因:家庭电路中有两根电线，一根是相线，一根是中性线.家庭电路触电事故，都是人体直接或间接与相线连通造成的.
(2)触电形式: ①单线触电:如图19.1-5甲所示，假如人的一只手接触相线，另一只手接触中性线，于是导线、人体和电网中的供电设备就构成了闭合电路，大电流通过人体就会发生触电事故.
②双线触电:如图19.1-5乙所示，假如人的一只手接触相线，另一只手虽然没有接触中性线，但是由于人站在地上，相线、人体大地和电网中的供电设备同样构成了闭合电路，因此电流同样会通过人体，从而发生触电事故.
①高压触电: 防范高压触电高压输电线路的电压高达几万伏甚至上百万伏，即使不接触也会有危险.高压带电体会在周围形成强大的电场，当人靠近时，容易产生电弧触电（图19.1-6甲）.
②跨步电压触电：如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高电压，称之为跨步电压.这时电流从一条腿流入，从另一条腿流出，同样会发生触电事故（图19.1-6乙）.
(4)不触电的情况:①人只接触中性线时，中性线和大地间没有电压，人体内不会有电流通过，不会触电（如图戊）；
②人的手接触相线，相线和大地间有220V的电压，但由于人踩在绝缘体上，相线不能通过人体与大地构成通路(如图己）.
(5)安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体．
2.触电事故现场急救的措施
(1)如果发生触电事故，要立即切断电源.
(2)用干木棍、竹棒挑开电源线，迅速使触电人脱离电源.
(3)发生电火灾时，要先断开电源，再救火.
(4)进行人工呼吸抢救.
知识点3 安全用电原则
在前面的授课中，我们已知道了电压越高越危险，家庭电路中的电压值远远超过了安全值.低压电是不是安全电压？在生活用电中高压和低压的界限是1000V，高于1000V 的称为高压电.低于1000V、高于36V的称为低压电.可见，低压电也超出了安全电压的范围，故不是安全电压.
低压触电必须是人体接触到电源，而且有电流通过人体，而高压触电则是人体根本没有接触到高压电源只是靠近就可以发生的.故安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体.
由欧姆定律知道，在电压一定的条件下，电阻越小，产生的电流越大.不能用湿手触摸用电器，就是从电阻大小对安全性的影响来考虑的.
不纯净的水也是导体.由于不纯净的水中有导电物质——离子，这样不纯净的水也可以导电.湿手与干手比较，电阻值有很大的差异.同时，如果用湿手插（拔）插头、按开关等，极易使水流入插座和开关内，使人体触电，造成危险.因此，千万不要用湿手触摸用电器.同时，我们也知道不能损坏导线中的绝缘层，否则会造成电路短路引发火灾.平时在更换灯泡、检修电路、搬动电器前应断开电源，否则会因接触相线而发生触电事故，保险装置、插座、导线、家用电器等，使用年限过长，也会因相线和中性线直接连通造成短路而引发火灾.为了确保用电安全，日常生活中我们要做到安全用电：
(1)不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
(2)更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；
(3)不弄湿用电器，不损坏绝缘层；
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换.
师 用多媒体播放视频：雷电的产生、危害和预防.请同学们根据这段视频资料，结合自己平时对有关知识的学习，谈一谈你对雷电的了解.
生1:带正电的物体和带负电的物体靠近时常有火花产生，同时发出劈啪的声响，这种现象叫放电.雷雨时，天空中出现电闪雷鸣，就是一种大规模的放电现象.
生2:雷电是由于大气在激烈的上升和下降过程中发生摩擦，致使一部分云层带上了正电，另一部分云层带上了负电.当两朵带异种电荷的云层相互接近时，就发生了大规模的空中放电现象，产生强烈的闪光和巨大的声音，这就是雷电.
生3:地球也是带电的.如果放电发生在云层和大地之间，在云层和大地之间雷电的路径上有强大的电流通过，就会给人们带来危害.比如击毁房屋、造成人畜伤亡，甚至还会引起森林火灾、破坏高压输电线等.
生4:云层和大地之间发生放电时，雷电的路径往往经过地面上突起的部分，如树木、高大建筑等，所以通常在高大建筑物的顶部安装避雷针来防雷电.
生5:雷雨的天气尽量不要外出走动，不要在大树下躲雨，不站在高处，而应蹲在低凹处并且两脚尽量并拢.
生6:雷电也并不都是坏事，并且雷电的能量如果可以利用，对人类会作出很大的贡献.
生7:现在已经实现了人工降雨，是不是也能实现人工消雨、人工消雷呢？
师 同学们对雷电知识已经有了一定的认识，请大家观察课本P115页两幅图中的避雷针，并尝试解释它们是如何避雷的.
生1:发生雷电时，雷电的路径往往会经过突起的部分，避雷针不是故意吸引雷电吗？
生2:高压输电铁塔上同样都是导线，为什么上面的能够防雷？
师 鼓励同学们养成细心观察、认真思考的好习惯，引导同学们分析.
防雷的原理：为雷电提供一条低电阻的通道，或避免将自己连入雷电的通路中.
避雷针的作用：将雷云放电的通路由原来可能向被保护物体发展的方向，吸引到避雷针本身，由它及与它相连的引下线和接地装置将雷电流释放到大地中去，使被保护物体免受直接雷击.所以避雷针实际上是引雷针，它把雷电引来入地，从而保护其他物体.
同学们仔细观察高压输电铁塔上的导线，有的导线是直接挂在铁塔上的，有的导线不是和铁塔直接相连，而是挂在吊在铁塔上的绝缘子上的，这些导线是高压输电线，而直接挂在铁塔上的线就是两条防雷的导线.铁塔是直接和大 地连着的，高压输电线一般是裸线，没有绝缘层包围，但它通过绝缘子和铁塔绝缘了，而防雷的导线直接挂在铁塔上，一旦有雷电，防雷的导线通过接触的铁塔直接将雷电流引入地下，起到了保护输电线的作用.
师 课后同学们阅读相关资料.加强对雷电危害的认识， 以及知道在日常生活中如何预防雷电.
【教师结束语】
这节课我们学习了安全用电的有关知识，知道电压越高，对人体产生的电流肯定也越大，所以电压越高越危险.触电有两种类型，触电后应马上使人脱离电源，然后进行现场急救.在日常生活中，我们要有安全用电意识，遵守安全用电原则，防范触电.雷电也是一种由于高压而引起的放电现象，用避雷针可以避免放电时对高大建筑物造成的损坏，对雷电也应注意预防.
课后作业
完成本课时作业.
这是一节关于电学的应用课，课中的事例都与学生日 常生活密切相关，所以结合生活实际，让学生多提疑问和意见对上好课是很有帮助的.
1.在教学过程中，尽量直观教学.让学生接触实物、模型、挂图，或用多媒体视频播放两种触电的形式和急救的情形，加深学生对触电的认识，增强学生安全用电的意识.
2.新式的避雷针又增添了许多新的功能，可以真正达到避雷、驱雷的目的，增加知识性的介绍，会大大提高学生学习的兴趣，使我们的教学与时代同步向前发展.
3.自主、合作学习是学生参与教学过程、获得全面知识的方法，本节课教学中可以让学生互相讨论，加深对安全用电的认识，从而较为全面地掌握知识.本章复习和总结
【教学目标】
1.知道家庭电路的组成，测电笔的用法，保护线与漏电保护器的作用.
2.知道家庭电路中电流过大的原因有两个:一是电路中用电器的总功率过大;二是电路发生短路.保险丝具有保护电路的作用.
3.了解常见的触电类型，知道安全用电的原则，培养安全用电的意识.
【教学方法】
1.归纳法:通过对本章知识的归纳总结，体会知识内容之间的联系，进而系统地复习本章知识.
2.联系生活实际法:本章涉及到我们日常生活中用电知识，结合之前学习的电学知识,联系我们生活中家庭电路、保险丝、安全用电的知识，加深学生对知识的理解及掌握.
3.引导分析法:通过引导学生对典型事例的分析，帮助学生进一步理解物理概念、规律，锻炼学生分析问题、解决问题的能力.
【教具准备】
多媒体课件.
【教学课时】
1 课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【本章总结】
1.知识结构（用多媒体展示并总结）
2.例题讲解（用多媒体展示）
知识点1 安全用电
例1 小军同学在学习了电路和安全用电的有关知识后，对家里的用电器及用电情况进行了全面的调查，调查记录如下表.
（1）星期天中午，小军用电饭煲煮饭的同时，观看电视新闻，为了节约能源，只开了厨房里的一盏灯，恰巧电冰箱正在工作.求这时小军家的家庭电路中的总电流是多大？
（2）小军的父母想在现有的电路上再安装一台1500W 的空调机，请通过计算说明是否可行？
解：（1)此时电路中总功率为P = 800W+100W+40W+160W=1100W,由P=UI得I== =5A.
(2)家中巳有用电器总功率为P0=1540W+100W+200W+160W+800W+120W=1980W，如果再安装一台1500W的空调机，则总功率P总=1980W + 1500W = 3480W，家中电能表允许最大接入功率为P最大=UI=220V20A=4400W，4400W＞3480W，所以可以使用.
例2 图中是一些人在生活用电中的几种做法，其中正确的是（ ）
解析:测电笔检测时要接触笔尾金属体，才能有效辨别相线与零线,不能触及笔尖金属体，否则在测试到相线时就会造成触电事故，故A错；多个大功率用电器同时使用一个插座,易造成插座导线局部电流过大，发热过高，引发火突， C错;绝缘层破损的导线易导致短路或触电，D错;有金属外壳的用电器通过三孔插座将金属外壳与室外大地相连，能在金属外壳带电时将电流通过导线流入大地，保护触摸外壳的人员的生命安全，B正确.
答案:B
知识点2 家庭电路的组成和连接
例3 小明要将一个“一开三孔，，开关（即一个开关和一个三孔插座连在一起，如甲图所示）安装在新房里.
乙图为从正面观察的部分接线示意图，请你帮他将右图中的电路连接完整，使开关控制电灯，插座方便其他电器使用 .
解析：开关控制灯泡，应该串联在灯泡与相线之间，三孔插座的接线要求是“上地左零右火”，即上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线.
例4 如图所示是测电笔的构造示意图.请说明图中各部分的名祢，a: ,b: ;图中甲、乙、丙三种测电笔的握法中， 是错误的.
解析:测电笔由金属笔尖、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体组成，图甲中握到了前端用来接触待测导线的金属笔尖， 不但无法进行正常的测试，而且有触电的危险.
答案：电阻 氖管 甲
例5 —位“法师”在铺有塑料地毯的舞台上表演不怕电的“功夫，他将一盏普通白炽灯泡接到两道线头A、B之间，灯泡正常发光；随后将灯泡取下，“法师”两手分别抓住两导线头A、B，如图所示，其助手用测电笔分别测试A、B及“法师”的皮肤，发现测电笔的氖管都发光.对此表演的合理解释是（ ）
A. “法师”有特异功能，确实不怕电
B. “法师”的两手均戴有特制绝缘手套
C.在人、灯交替过程中，助手将零线断开了
D.在人、灯交替过程中，助手将相线断开了
解析:助手将零线断开后，用测电笔分别测试B及“法师”的皮肤时，“法师”人体、测电笔、助手串联后接在相线与大地之间，与供电设备构成闭合通路，测电笔都能发光.助手将零线断开后，“法师”两手之间不再有20V的电压，所以A错误;若是“法师”的两手均戴有特制绝缘手套，则在测试B及“法师”的皮肤时，氖管不会发光，所以B错；若断开的是相线,则测试人B、及“法师”的皮肤时，氖管都不会发光，故D错误．
答案:C
考点3 家庭电路故障的分析与判断
例6 如图所示的电路中，正常发光的三盏灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用测电笔插进插座的两孔，氖管均发光.造成这一现象的原因是（ ）
A .插座发生短路了 B .进户的火线断了
C.进户的零线断了 D .某盏电灯的灯丝断了
解析：若插座发生短路，会导致电路中的电流急剧增大，保险丝要熔断，故A选项错误;进户线的火线断路，测电笔插进插座的两孔，氖管不会发光，测电笔必须接触到火线才可能发光，故B选项错误；进户的零线断路，不会导致保险丝烧断，但会影响灯泡的发光，同时插座的两个插孔都与火线接触，测电笔氖管都会发光，故C选项正确；各用电器之间是并联的，如果某一个灯的灯丝断路，不会影响其他用 电器的正常工作，即其他的灯应会亮，故D选项错误.
答案:C
课后作业
完成本课时的习题.第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节所学内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【项目提出】
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.
【项目分析】
师 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？
生 要美观、实用、安全、满足生活需求，又要考虑经济成本.
师 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.
学生各自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. 对家庭电路中使用到的断路器、导线等配电器材进行选型.
【项目实施】
1．调查家庭用电需求
师 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（表1）或其他形式梳理.
学生自主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.
2．合理规划配电分支回路
师 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，请以教材P138图19.2-10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.具体设计可参考教材P139图19.2-11的形式，也可以采用户型电路示意图（图19.3-1）、列表（表2）等形式.
学生分组进行小组讨论，设计家庭电路的分支回路，为家庭电路优化提出方案与建议.
师 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
生 粗一些的.不是越大越好.还要考虑价格因素.
【展示交流】
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.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：
·尽量不同时使用多个大功率用电器.
·不接触低压带电体，不靠近高压带电体.
·更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关.
·不弄湿用电器，不损坏绝缘层.
·保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命时应及时更换.
……
虽然家庭电路中都安装了各种保险装置，但是它们也可能会出现故障.因此，最重要的是，我们在思想上要有安全用电意识，在行动上要遵守安全用电原则.只有这样，我们才能享受电所带来的便利.第2节 家庭电路的基本组成
【教学目标】
1.知道熔断器、保险丝、空气开关，家庭电路的组成，会辨别相线和中性线；
2.知道测电笔的结构及原理；
3.知道保护线与漏电保护器的作用.
4.通过观察家庭电路，培养学生的观察能力，初步的分析和概括能力．
5.通过联系生活实际，培养学生利用物理知识解决简单问题的能力.
6.通过本节课的学习，使学生了解家庭电路的有关知识，增强学生安全用电的意识.
【教学重点】
1.家用电器之间是如何连接的？
2.测电笔的使用方法是什么？用测电笔接触相线有没有可能发生危险？
【教学难点】
家用电器的金属外壳为什么要接地？
【教具准备】
电源、小灯泡（带灯座）若干、保险丝（粗细不同）、铜丝、滑动变阻器、导线若干、多媒体课件等.
【教学课时】
1课时
【新课引入】
师 随着社会的发展，电成为人类赖以生存的重要资源.就是因为如此，如何安全、合理地使用电资源也是人们所关心的.这节课我们就来了解一些生活用电常识.（板书课题）
【进行新课】
(-)自学
师：请大家看书上的内容，完成下列问题：（用多媒体播放）
1.家庭电路主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？它们的先后顺序可以调换吗？各个家用电器之间是串联还是并联，为什么？插座与用电器之间呢？
2.家庭电路中有两条线，分别叫什么？哪一根在户外与大地相连？
3.测电笔的作用是什么？对照课本P135图19.2-4和自己手中的实物，说出测电笔的构造.
4.如何使用测电笔辨别相线和中性线？测电笔中电阻器的作用是什么？
5.三孔插座的三个孔分别接到什么地方？家用电器的金属外壳为什么必须接地？
6.漏电保护器的作用是什么？你家中的电路安装漏电保护器了吗？
(二）研学
知识点1 电路过大的防护
保险丝
师 生活是美好的，安全是最重要的，所以我们今天还要进一步学习安全用电知识，请同学们仔细观察下面的实验现象，演示如图1 AB两点间接有塑料层的实验导线，当I大到一定时候时，塑料层会烧起来.
师 同学们看到了什么危险现象，你有什么方法可以避免这种现象的发生？
生 看到导线上有烟冒出，会烧起来.这时要是切断电路就好了.教师进一步问:你有什么好方法在没有烧起来之前就能切断电路呢？请把上面的电路进行改进，并画出改进后的电路图.
生:可以在电路上加一根保险丝，如图2所示.
(对保险丝的安装位置，也可让学生自己分析解答）
师 根据改进后的电路重新演示，请学生注意观察现象.
[演示]先连入一个灯泡观察，然后再并联上第二个、第三个灯泡……可以看到电流表示数增大，当接入较多灯泡时，保险丝熔断.
生:在AB没有烧之前，保险丝先熔断了，电路断路，用电器不工作．
师 由上面的这种现象，你对保险丝的特点或作用有什么想要知道的？
生:
①保险丝种类是否很多？
②保险丝为什么会烧断？
③保险丝的电阻大不大？
④保险丝是由什么做成的？
⑤保险丝的熔点高还是低？
⑥能不能用钢丝或铁丝代替保险丝？
……
教师拿出各种各样的保险丝让学生观察，并通过演示 实验师生共同解答学生提出的各种问题.
教师用多媒体播放文件“常用保险丝规格”.
[演示]保险丝的保险作用
如图，A、B间接保险丝，间接一段铜丝.
先在A、B之间接入一段细保险丝，调节滑动变阻器的滑片，使电流增大到能使保险丝熔断的某一值（也可在电路中连入电流表）.学生观察.
生:铜丝没有什么变化，保险丝被熔断了.
保持滑动变阻器滑片位置不变，即保持电路中电流不变.在A、B间换上一段较粗的保险丝，接通电路.学生观察.
生:保险丝和铜丝均完好，没有断开.能使细保险丝熔断的电流，不一定能让粗保险丝熔断.
师 同学们认识了保险丝，保险丝为什么能“保险”呢？
生：电路中连入保险丝后，如果电路中电流过大，保险丝首先熔断，断开电路，使用电器不因电流过大而损坏，从而起到保险的作用.
师 刚才演示中接入粗保险丝时并不熔断，能起到保险的作用吗？
生:额定电流小的电路中可以选择较细的保险丝.如果在额定电流小的电路中选择太粗的保险丝就不能起到有效的保险作用.绝对不能用铜丝或铁丝来代替保险丝.
师 现在谁能解释保险丝为什么要用电阻大，熔点低的材料制作？
生:只有保险丝电阻大，相同的电流流过电路时，保险丝才能产生比别处更多的热，只有它的熔点低，在有危险时它才能首先熔断，从而保护其他电器.
师 保险丝实际上是利用电热的一个例子.每种规格的保险丝都有它的额定电流，我们在选用或购买保险丝时要根据电路中的电流大小适当地选购，否则就不能安全保险.当然随着科技的发展，现在越来越多的人使用另一种保险装置一一空气开关(用多媒体演示空气开关，这里只作简单的介绍）.
常见的保险装置有老式的保险盒、自动空气开关和漏电保护器等.
自动空气开关与老式的保险丝不同，它被附加在总开关上，利用了电流的磁效应，当电流过大时，开关会自动断开，切断电路(俗称跳闸），找出原因把问题解决后，用手重新闭合开关就可以了，不需要再更换保险丝.
师 生活中经常会遇到跳闸，这是什么原因呢？
生 当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路.
师 应该怎么处理呢？
生 在找出电流过大的原因并把问题解决之后，重新接通空气开关就可以了.
知识点2 相线和中性线的辨别
师 如何分辨进户线中哪条是相线，哪条是中性线？
生 用测电笔来判断.
生1:进户的两条输电线中，一条叫中性线（用N表示），俗称零线，另一条线叫相线（用L表示），俗称火线.
生 2:测电笔的构造:笔尖金属体、电阻器、氖管、弹簧、笔尾金属体.
生 3:测电笔的使用方法: 使用时，手指按住金属笔卡，用笔尖接触被测的
导线（手指千万不能碰到笔尖）.如果被测导线是相线，电流经过笔尖、电阻器、氖管、弹簧，再经过人体流人大地，相当于构成闭合电路，氖管就会发光. 如果笔尖接触的是中性线，氛管中不会有电流，也就不会发光.
(让尽量多的学生亲自试一试，但是提醒学生:手指千万不能碰到笔尖金属体.）
师 测电笔发光的原理:相线与地面间有220V电压， 辨别相线时，人体和测电笔连通了相线和大地，有电流产生，所以氖管发光.但是由于测电笔中电阻器的阻值很大，所以电流很小，不会伤害人体.
教师用多媒体展示测电笔的使用方法，如教材P135图19.2-4让学生分辨哪些是正确的，哪些是错误的？
学生回答.教师点评.
教师用多媒体展示螺丝刀测电笔、LED彩光测电笔、数显式测电笔等图片.用这些测电笔辨别相线时，同样需要注意安全，手指切不可接触笔尖处的金属部分.
教师引导学生思考教材P136想想议议：如何将电灯和开关接入家庭电路中？
生1 相线先连接开关，再连接电灯后与中性线相接.
生2 相线先连接电灯，在连接开关后与中性线相接.
教师总结：在维修、安装电灯时，手有可能会碰到灯座的金属部分或接线处，因此从安全角度考虑，控制电灯的开关要连接在相线和电灯之间.这样断开开关后，电灯接线处与相线断开从而避免触电事故.
知识点3 保护线与漏电保护器的作用
师 通常插座有两个孔，一个孔接中性线，一个孔接相线.也有三孔插座，其中两个孔分别接相线和中性线，另外一个孔是与大地相连接的.（一般地“左零右火上接地”）
家用电器的三线插头和三孔插座是对应的，左右两个脚接用电部分，中间上端那个脚是跟家用电器的外壳接通的，与接地插孔相应的对接，这样把三线插头插在三孔插座里时，在把用电部分连入电路的同时，也把外壳与大地连接起来，也就是接在保护线（用PE表示，俗称地线）上.
用电器上三脚插头的“①”脚是与用电器的金属外壳接通的.这样，当把三脚插头插在三孔插座里，在把用电器连入电路的同时，也把金属外壳与大地连接起来.万一用电器内部相线绝缘皮破损或失去绝缘性能，使金属外壳与相线接通而带电，电流也会从保护线流走，即使人体接触外壳，一般情况下也不会造成伤害.
虽然家用电器外壳接地对人有一定的保护作用，但是发生故障时并不能保证电路被及时断开，潜在的危险依然存在.一些家庭电路中还会在此基础上安装漏电保护器（图19.2-8），它也是一种断路器.在出现以上漏电情况时，它会迅速切断电路.如果站在地上的人不小心接触了相线，电流经过人体流人大地，漏电保护器也会迅速切断电路，对人身起到保护作用.
知识点4 家庭电路的基本组成
师 通过前面的学习，我们已经了解到怎样解决家庭电路中电流过大的问题，以及如何避免家庭电路中的触电事故.请根据家庭用电的实际情况，综合考虑用电安全等各方面因素，想一想：家庭电路应该有哪些基本组成部分？它们各自的功能是什么
1.家庭电路的组成
生1:家庭电路是由进户线、电能表、总开关（含保险装置）插座、用电器
、导线等组成.
生 2:灯座、插座并联在供电线路上，开关与灯座串联，电能表、保险盒应安装在家庭电路所有用电器前面的干路上，而且，保险盒应安装在电能表后面，且在干路上的相线上.
师 这个顺序不能颠倒. 输电线进户后首先接到电能表上，电能表用来计量
所消耗的电能，接下来是全户用电的总开关，如断路器等.当家庭电路需要修理时，必须断开总开关，这时室内全部电路与外面的输电线分离，可以保证施工人员的安全.
在电能表、总开关之后，可以连接用电器.电路中还可以安装插座，许多家用电器可以接在插座上.
2.家庭电路安装中应注意的问题：
(1)将闸刀开关上端的静触头接入导线.如果倒置安装，在需要切断电源的时候，会可能因重力作用而自动合上闸刀接通电器，造成触电事故.
(2)控制电灯的开关要接在相线上.这样在开关断开的时候，电路各部分都脱离相线，人在触摸灯头等部位时，不会造成触电事故.
(3)螺丝口灯座的螺旋套必须接在中性线上.因为正常情况下，中性线对地没有电压，所以装卸灯泡时，人们即使不慎触摸到灯泡的螺旋金属部分也不会发生触电事故.
(4)接大功率用电器的插座，一般在连接插座的相线上 接一根保险丝，而不是在连接插座的相线和中性线上各装一根保险丝.
(5)带有金属外壳的家用电器的金属外壳要接地，这样做是为了安全用电.
家用电器的金属外壳是跟相线绝缘的，不带电，人体接触外壳并没有危险.但如果内部相线绝缘皮破损或失效，会导致相线与用电器外壳连通，这样外壳就带电了，人体接触用电器外壳时就会发生触电事故.如果外壳用导线接地，即使相线与外壳接触，相线与大地之间形成了电路通路，人体接触外壳时(此时人体与接地导线并联，人体的电阻是接地导线电阻的万倍以上，电流从接地导线流走，人接触外壳不会触电）也就没有危险了.
3.配电箱
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（图19.2-10）.根据实际用电需求，可将家庭电路规划为若干分支回路，由配电箱将导线引人各个房间内，进行供电.
教师引导学生思考教材P139想想议议：说一说图19.2-11中设计了几条分支回路？每条分支回路的主要用途有哪些？
生：三条分支回路.
教师总结：将照明与插座分为两条分支回路；考虑到空调功率较大且用电时间较长，将空调插座与其他插座分开，另成一条专用分支回路.每条分支回路都有专门的开关控制通断，例如，在照明分支回路采用了空气开关，在插座分支回路加装了漏电保护器.当插座分支回路出现故障而被切断时，照明等其他分支回路不会受到影响.还有一些更复杂的配电设计，例如会结合实际使用需求等因素，将卫生间、厨房等房间的插座另成回路，且加装漏电保护器，形成更多的分支回路，各分支回路之间互不影响.
教师结束语
这节课我们学习了关于生活用电方面的知识，了解到电流过大的防护、如：熔断器、保险丝、空气开关等，相线和中性线的辨别，保护器和漏电保护器的作用，家庭电路的组成，各部件的顺序一般不应颠倒，最主要由相线和中性线组成的，相线可以用测电笔测出.
课后作业
完成本课时作业.
1.本节课主要是介绍生活用电常识，大多数知识学生常识性了解即可，课堂容易变得平淡、乏味.为此，本节课可采用学生自学、研学的形式，突出学生的主动性，调动学生积极参与的意识.
2.在教学过程中，尽量直观教学.让学生接触实物、模型、挂图，发挥多媒体的功效.这样，即使对于测电笔的使用和家用电器金属外壳接地等较难理解的问题也容易掌握 了，同时能够引起学生的兴趣，调节课堂节奏，使教学过程顺利进行.

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