资源简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
【学习目标】
学习目标 物理观念：形成“保险设备与三孔插座通过特定设计保障家庭电路安全”的系统概念。 科学思维：通过分析保险装置的动作逻辑与三孔插座的接线原理，培养逻辑推理与安全分析能力。 科学探究：能通过观察、实验模拟等方式，探究保险设备的熔断/跳闸条件及地线的防护效果。 科学态度与责任：树立规范用电、重视家庭电路安全的意识，关注用电安全对生命财产的重要性。
学习重点 1.熔丝、空气开关的工作原理及保险作用。 2.三孔插座的接线规范（左零右火上地）与地线的安全防护机制。
学习难点 1.漏电保护器的动作原理与多保险装置的协同防护逻辑。 2.保险装置“过载”与“短路”动作场景的区分及实际应用分析。
【课前预习】
一、家庭电路的保险设备
1. 家庭电路中常用的保险设备有______和空气开关，它们的核心作用是当电路出现过载或______时，快速切断电路，防止火灾等安全事故。
2. 熔丝（保险丝）通常由______大、熔点低的铅锑合金制成，当电路中电流过大时，熔丝会因______过多而熔断，从而阻断电流；空气开关则是利用电流的______效应，通过电磁或热脱扣机构切断电路。
3. 家庭电路中“过载”是指电路中同时工作的用电器______过大，导致总电流超过电路允许的最大电流；“短路”是指火线与______直接连通，此时电路电阻极小，电流会急剧增大。
二、三孔插座与地线防护
4. 三孔插座的标准接线规范是“______、______、上地”，其中上孔连接的______是保障用电安全的关键，可将用电器金属外壳的漏电电流导入大地。
5. 带有金属外壳的用电器（如电水壶、洗衣机）必须使用______插座，并将插头插入三孔插座，若仅用两孔插座且未接地线，当用电器外壳漏电时，人接触会发生______事故。
6. 漏电保护器是一种补充的安全装置，当电路中出现______（如用电器外壳漏电）时，它能在极短时间内切断电路，比空气开关的反应更灵敏，进一步提升用电安全性。
三、家庭电路安全常识
7. 更换熔丝时，绝对不能用铜丝、铁丝等______高的金属丝代替，因为这些金属丝在电流过大时不易熔断，无法起到保险作用。
8. 家庭电路中，空气开关跳闸后，应先______，排除故障后再重新闭合，切勿在未排查故障的情况下强行合上。
【课中研学】
家庭电路中用电器都是并联的，总功率越大，总电流会怎样变化？电流过大可能引发哪些危险？
2. 熔丝为什么要用熔点较低的合金材料制作？熔丝的横截面积大小与允许通过的最大电流有什么关系？空气开关相比熔丝，有哪些不可替代的优点？
三孔插座的三个孔分别连接什么线？活动：动手绘制三孔插座接线示意图，标注火线、零线、地线的位置和作用。
漏电保护器与空气开关的防护功能有什么区别和联系？
【课堂总结】
【分层作业】
（巩固性作业）
一、填空题
1. 家庭电路中，保险丝是利用电流的______效应工作的，它由电阻______、熔点低的铅锑合金制成，电流过大时会熔断以保护电路。
2. 空气开关替代保险丝后，当电路出现______或短路时，会通过电磁或热脱扣机构自动断开，故障排除后可手动复位，使用更方便。
3. 三孔插座的标准接线规范为“左零右火______”，其中上孔连接的______能将用电器金属外壳的漏电电流导入大地。
4. 漏电保护器的作用是当电路出现______现象（如用电器外壳带电）时，迅速切断电路，其反应比空气开关更灵敏，可有效防止触电。
5. 家庭电路中“过载”的本质是同时工作的用电器______过大，导致电路总电流超过允许值，易引发导线发热起火。
二、选择题
6. 下列关于保险丝的说法，错误的是（ ）
A. 不能用铜丝替代 B. 应串联在电路中 C. 保护电路防止电流过大 D. 熔断后需更换空气开关
7. 三孔插座中地线的主要作用是（ ）
A. 测量用电器消耗的电能 B. 保障金属外壳用电器的安全 C. 控制电路通断 D. 增强电路导电性
8. 家庭电路中空气开关跳闸，最可能的原因是（ ）
A. 用电器总功率过小 B. 电路发生短路 C. 电能表损坏 D. 插座接触不良
9. 下列用电器必须使用三孔插座的是（ ）
A. 手机充电器 B. 台灯 C. 电热水壶 D. 收音机
10. 漏电保护器与空气开关的区别是（ ）
A. 前者只防漏电，后者只防过载
B. 前者反应更灵敏，专防触电
C. 后者可替代前者的所有功能
D. 两者都能测量电能
（拓展性作业）
11. 小明家更换保险丝时，误将粗铜丝当作保险丝接入电路，这会导致（ ）
A. 电路总电阻过大 B. 电路总电流过小
C. 电流过大时无法熔断，引发火灾 D. 用电器无法正常工作
12. 家庭电路中，某用电器外壳带电，导致漏电保护器跳闸，原因可能是（ ）
A. 用电器与零线断开 B. 用电器火线绝缘皮破损接触外壳
C. 电路总功率过小 D. 地线断开
13. 关于家庭电路安全装置的连接顺序，正确的是（ ）
A. 进户线→空气开关→漏电保护器→用电器
B. 进户线→漏电保护器→空气开关→用电器
C. 进户线→电能表→空气开关→漏电保护器→用电器
D. 进户线→电能表→漏电保护器→空气开关→用电器
14. 下列做法能有效防止家庭电路故障的是（ ）
A. 多个大功率用电器共用一个插座 B. 定期检查导线绝缘皮是否破损
C. 用湿抹布擦拭正在工作的台灯 D. 三孔插座上孔不接地线
15. 家庭电路中，空气开关跳闸后，正确的处理流程是（ ）
A. 立即合上→检查故障 B. 检查故障→排除故障→合上
C. 更换保险丝→合上 D. 直接更换空气开关
（探究性作业）
选做题：
三、综合题
16．请对比分析保险丝、空气开关、漏电保护器三种安全装置的工作原理、核心作用及适用场景，说明家庭电路中同时安装空气开关和漏电保护器的必要性。
/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
17. 小明发现家里的电烤箱工作时，若同时打开电热水器，空气开关会立即跳闸。请分析跳闸的可能原因，并提出两种解决该问题的具体方法。若电烤箱额定功率为1500W，电热水器额定功率为2000W，计算两者同时工作时的总电流（提示：P=UI，家庭电路电压220V），并说明该电流与空气开关跳闸的关系。
参考答案
【课前预习】
1. 熔丝（保险丝）；短路
2. 电阻；热量；热
3. 总功率；零线
4. 左零；右火；地线
5. 三孔；触电
6. 漏电
7. 熔点
8. 排查故障
【作业布置】
1. 热；大
2. 过载
3. 上地；地线
4. 漏电
5. 总功率
6. D 解析：保险丝熔断后需更换新的保险丝，而非空气开关；铜丝熔点高不能替代保险丝，保险丝串联在电路中防止电流过大，A、B、C正确，D错误。
7. B 解析：地线的核心作用是当金属外壳用电器漏电时，将电流导入大地，避免人接触外壳触电，保障安全，A是电能表功能，C是开关功能，D与地线无关。
8. B 解析：空气开关跳闸的核心原因是电路电流过大，电流过大的常见情况是短路或过载，A、C、D不会导致电流过大，B正确。
9. C 解析：电热水壶有金属外壳，需三孔插座接地线防漏电；其他选项外壳为绝缘材料，可使用两孔插座，C正确。
10. B 解析：A选项空气开关也防短路，漏电保护器主要防漏电；C选项两者功能不同，空气开关不能替代漏电保护器；D选项两者均无计量功能；B选项正确。
11. C 解析：铜丝电阻小、熔点高，电流过大时不易熔断，无法切断电路，导线会因过热引发火灾，A、B、D错误，C正确。
12. B 解析：用电器火线绝缘皮破损接触外壳，会导致外壳带电，出现漏电现象，触发漏电保护器跳闸；A、C、D不会导致外壳带电和漏电，B正确。
13. C 解析：家庭电路连接顺序为“进户线→电能表→总开关（空气开关）→漏电保护器→用电器”，电能表先计量，空气开关控制总电路，漏电保护器防触电，C正确。
14. B 解析：A选项易导致过载，C选项易触电，D选项易引发漏电事故；B选项定期检查绝缘皮可及时发现隐患，有效防止故障，B正确。
15. B 解析：空气开关跳闸说明电路有故障，需先排查并排除故障，再合上开关，避免故障扩大；A、C、D均为错误操作，B正确。
16. ① 保险丝：工作原理是电流的热效应，电流过大时发热熔断；核心作用是切断过大电流，保护电路；适用场景是早期家庭电路，成本低但需频繁更换。 ② 空气开关：工作原理是电磁效应或热效应，过载或短路时脱扣断开；核心作用是替代保险丝，切断过大电流，可手动复位；适用场景是现代家庭电路，使用便捷。 ③ 漏电保护器：工作原理是检测火线与零线电流差，漏电时电流差变大触发跳闸；核心作用是防止触电，反应灵敏（毫秒级）；适用场景是所有家庭电路，尤其针对金属外壳用电器。 必要性：空气开关主要解决“过载、短路”导致的电路火灾问题，漏电保护器主要解决“漏电”导致的触电问题，两者功能互补，同时安装可全面保障家庭电路的火灾防护与人身安全，形成双重保护。
17. 跳闸原因：电烤箱和电热水器均为大功率用电器，同时工作时总功率过大，根据P=UI，家庭电路电压220V恒定，总功率过大导致总电流超过空气开关的额定电流，引发跳闸。 解决方法：① 错开两者的工作时间，避免同时开启；② 更换额定电流更大的空气开关（需结合导线承载能力，不可盲目更换）；③ 对家庭电路进行改造，增加专用回路供大功率用电器使用。 总电流计算：总功率P总=1500W+2000W=3500W，由P=UI得，总电流I总=P总/U=3500W/220V≈15.9A。 电流与跳闸的关系：若空气开关的额定电流小于15.9A（如常见的10A或16A，16A空气开关短时允许最大电流通常为20A，若持续电流接近16A也可能跳闸），则总电流超过其额定值，空气开关会因过载自动跳闸，实现电路保护。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑