初中物理教案：家庭電路

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初中物理教案

教學目標

知識目標

1．理解、掌握家庭電路的組成．

2．懂得火線、零線的概念.

3．理解保險絲的作用.

4.了解插座及家用電器的接地.

5.了解測電筆的構造及使用方法.

能力目標

會解決有關家庭電路的簡單問題．

情感目標

樹立理論聯(lián)系實際的思想．

教學建議

教材分析

本節(jié)課主要闡述家庭電路的組成，各個組成部分是什么，起什么作用，它們是怎樣連接在一起的．

教材介紹了家庭電路的組成及各部分的作用.教材首先運用學生已有的串、并聯(lián)電路的知識，根據家庭電路的特點.指出在家庭電路中，所有的用電器都是并聯(lián)接入電路的.然后給出家庭電路圖和各組成部分的實物圖，介紹了什么是零線和火線，使學生認識家庭電路.再分別介紹電能表、保險絲、插座的作用、連接方法和使用注意事項.關于電能表，說明了其作用和規(guī)格.保險絲與生活用電聯(lián)系很密切，對其原理教材作了說明.教材詳細說明了三孔插座和三腳插頭的作用，以及家用電器的金屬外殼為什么要接地的道理，使得教材與生活的聯(lián)系更為密切.教材最后介紹了用測電筆辨別火線與零線的方法，符合生活實際需要，也為第三節(jié)安全用電知識做了必要的知識準備.

本節(jié)的另一個難點是雖然學生對家庭電路有一定的了解，但家庭電路與生活實際聯(lián)系十分緊密，應把培養(yǎng)學生應用物理理論知識解決實際問題的能力作為重點教授給學生．

同時也由于現(xiàn)在施工日益注重美觀，所以家庭電路中的許多線路都埋在墻內，講解起來可觀察性差，應努力讓學生將理論與實際相結合起來．

教學建議

本節(jié)課教學內容可以主要采取問答形式教授，通過提問引起學生對身邊熟悉的事情的思考，激發(fā)學習興趣，講解時避免理論化，要求達到理論聯(lián)系實際的目的，讓學生體會到物理知識確實可以解決實際問題．

1．家庭電路的組成，教學時應先演示示教板，讓學生觀察任何一個家用電器的通斷都不影響其他用電器.或者可以依次通斷教室內的各盞電燈，看它對其他電燈有無影響.然后可提問學生：家庭電路中各用電器是并聯(lián)的還是串聯(lián)的？這樣連接有什么好處？

2．在講述電能表時，應讓學生觀察表盤上的銘牌，從而計算出電能表允許安裝的家用電器的最大功率.并舉出數(shù)字實例讓學生分析許多大功率用電器同時使用，電能表是否能安全工作？這樣可以使學生獲得較深刻的印象.

3．保險絲的作用和原理在本節(jié)課里是重點內容.可以從以下幾個方面講解.

（1）保險絲的作用，在電路中的電流增大而超過線路設計的允許值前，能立即自動切斷電路，串聯(lián)在電路中的保險絲就可以起到這種自動切斷電路的作用.以保證電路的安全，避免發(fā)生事故.

（2）保險絲為什么能在電路中的電流過大時，自動切斷電路呢？這是因為選做保險絲的材料必須具備兩個條件：①電阻率大.這樣電流通過保險絲時發(fā)熱多，溫度能迅速上升；②熔點低.電流過大，溫度上升到熔點時能及時熔斷，使電路切斷.

（3）保險絲的實際應用，這里可以簡要說明，保險絲越粗，熔斷的電流就越大；實際中應根據電路設計的安全電流，選擇合適的保險絲.

（4）保險絲熔斷實驗，為了使學生對保險絲的作用獲得具體的感性認識，可利用示教板演示保險絲的作用.

4．插座的作用是本節(jié)的又一要點時，演示家用電器是怎樣插到插座上的.三孔插座和三腳插頭的作用及家電的金屬外殼接地的問題，應該用實物、掛圖或幻燈投影片予以具體說明，使學生認識電冰箱、洗衣機等具有金屬外殼的電器，為什么其電源插頭必須使用三腳插頭.

教學設計示例

家庭電路

（一）提問引入：

（1）大家可能有過這樣的經歷：冬天家里開著電暖器，微波爐也正在工作，突然冰箱啟動制冷，結果家里所有電器一下子都停止了工作．有時當你打開臺燈準備做功課時，燈泡閃了幾下便滅了，但其它電器卻仍能正常工作．為什么有時所有電器一起停止工作，而有時某個電器壞了卻不影響其它電器的工作呢？

（2）如果你家中所有的電源插孔都被占滿了，但又添置了新電器，怎樣做才能使新電器也能工作起來？

若能準確回答上述問題，則需要知道我們家庭電路的組成．

（二）新課教學過程

演示家庭電路組成板．

（1）進戶線．

進戶線有兩極，如圖1中所示A和B．其中一根是火線，一根是零線，家庭電路中的零線一般是接地的，因此零線與大地（地線）之間不存在電壓；但火線與零線之間存在220V電壓，只是一會兒電流由火線經用電器流入零線，一會兒電流又由零線經用電器流入火線，如此按一定頻率變化，即我們家庭電路使用的是交流電．

為了保證某個電器發(fā)生故障后不影響其它電器的工作，各個電器都應是一端接在火線上，另一端接在零線上，即這些電器之間是并聯(lián)關系，一個支路發(fā)生故障其它支路仍能工作，所以臺燈壞了，并不會影響電視機等其它電器的工作．

（2）保險絲（如圖1中的D）．

提問：現(xiàn)在生活水平日益提高，越來越多的人有能力購買各種電器，但我們能否無限制地增加家用電器呢？

講解：

由于各個電器是并聯(lián)的，同時使用的電器越多，干路（即進戶的火線和零線）上的電流就越大．但進戶線是有一定規(guī)格的，只能允許某個值以下的電流通過，若通過的電流超過此值，就會使電線過熱，有可能引發(fā)火災，造成生命財產的危險．在火線和零線上分別串入兩根保險絲，就可以在電流超過進戶線的允許值時，保險絲自動熔斷，切斷干路電流，使所有電器停止工作，避免發(fā)生火災，同時提醒用戶：你目前同時使用的電器過多了，由此可見，我們在使用電器時一定要注意干路電流的允許值，不能無限制增加同時工作的電器數(shù)量．

提問：保險絲是怎樣對電路起到保護作用的？

講解：

保險絲是用電阻率比較大、熔點比較低的鉛銻合金做成的．當干路電流過大時，保險絲發(fā)熱很快，溫度急速上升，到達其熔點時，保險絲熔斷，干路就成為斷路，支路上一切電器都停止工作．

因此在供電正常情況下，家中所有電器同時停止工作，往往意味著保險絲熔斷了．

有些用戶為了自家用電方便，私自將保險絲換成粗的（允許通過的電流大）或干脆換成鐵絲或銅絲，這樣使用大功率電器時，保險絲就不會斷了．但這種做法引起的后果是極其危險的，曾經就有這樣的事例；干路中電流大到已使火線和零線成為兩條火龍，并且沿著各個支路蔓延開去，而保險絲卻安然無恙，根本沒有切斷電源，起到保險的作用．

（3）插座（見圖1中的E）

提問：既然各個電器都是并聯(lián)在火線與零線之間，我們怎樣才能將電器并聯(lián)上去呢？

在我們房間的墻壁上往往有電源插孔（可看教室中的實物）這就是插座（如圖2中的甲和乙）．插座的每個孔中都有金屬片，若插孔是兩個孔的，那么其中一個孔中的金屬片連接火線，另一個孔中的金屬片連零線．當電器的插頭插入插座時，插頭的金屬片與插座的金屬片相接觸，電器就通上電了．

對于三孔插座（如圖2中的乙），一般孔“2”接火線，孔“3”接零線，孔“1”接地，為什么要設計這樣的插座呢？我們家中的洗衣機、飲水機等電器的外殼本來是與火線絕緣的，但如果天長日久絕緣被破壞，外殼就會與火線相連，人站在地上，人與外殼間會存在電壓，此時一觸外殼便會觸電．若將電器外殼與地線相連，人與外殼間沒電壓，就安全了．由于上述原因，這種電器的插頭是三腳的（如圖2中的丙），最上方的一腳接電器外殼，此腳插入插座的孔“1”，外殼便與地線相連了．

如果多個電器都要用同一個插座，就必須用插座板了（出示實物插座板），這樣可以解決多個用電器的用電問題．

觀察打開的插座板，提問：

①插座板中哪些地方是導電的、哪些地方是絕緣的？

②怎樣安裝插座板？

③安裝插座板時一定要注意什么問題？（兩根導電的彈簧片間必須絕緣）

④插座板外殼上的數(shù)字有什么意義？

（4）照明線路（如圖1中的F）

①讓學生觀察線路的接法，提問：為什么要這樣連接？燈和開關的位置能否互換？

要求學生通過討論明確：燈與開關互換后，即使開關斷開，燈也與火線相連，與站在地上的人之間存在電壓，人若觸摸電的產絕緣處便會發(fā)生危險．

②讓學生課后觀察螺口燈與卡口燈的燈泡及燈座，分析它們的工作電路，并說明哪種更安全些？

（5）電能表（如圖1中的C）

提問：

①電能表能否安裝在圖1的“E”和“F”之間？

②某電能表上標有“220V，10A”字樣，這是什么意思？

③電能表上的“1500r／kWh”字樣表示什么意思？

要求學生明確：該字樣說明用戶用電能1度時，此電能表的轉盤會轉1500轉．

例題某電器單獨工作30分鐘的過程中，該電能表的轉盤轉了500轉，則該電器的功率應為多少？可否根據此題設計一個測未知功率電器額定功率的方案？需測哪些數(shù)據？

（6）測電筆．

講解：在連接家庭電路時，首先應區(qū)分零線和火線．我們可以用測電筆來完成這項工作．

測電筆的構造如圖3所示：由金屬筆尖、大電阻、氖管和筆尾金屬體依次相連而成．在使用測電筆時，用手捏住筆尾金屬體，將筆尖接觸進戶線，若碰到的是火線，則氖管發(fā)光．這是因為火線與人所站的大地之間存在電壓，而大電阻和氖管的電阻比人體電阻大很多，所以大部分電壓加在了大電阻和氖管上，使氖管發(fā)光．若筆尖接觸的是零線，氖管就不會發(fā)光．

測電筆分為高壓測電筆和低壓測電筆，一般一千伏以上的電壓稱為高壓，我們家庭電路的電壓屬于低壓．千萬不要用低壓測電筆去測高壓火線，因為此時人體按比例分得的電壓會超過人體所能承受的安全電壓．

探究活動

【課題】

探究生活用電中的接地方法

【組織形式】

個人和學習小組

【活動方式】

1.制定子課題.

三相插座如何接地

地線的接地方法

2.圖書館、互聯(lián)網查找資料

3.小組討論總結

家庭電路