家庭电路

教学目标

知识目标
1．理解、掌握家庭电路的组成．
2．懂得火线、零线的概念.
3．理解保险丝的作用.
4. 了解插座及家用电器的接地.
5. 了解测电笔的构造及使用方法.

能力目标
会解决有关家庭电路的简单问题．

情感目标
树立理论联系实际的思想．

教学建议

教材分析
本节课主要阐述家庭电路的组成，各个组成部分是什么，起什么作用，它们是怎样连接在一起的．
教材介绍了家庭电路的组成及各部分的作用.教材首先运用学生已有的串、并联电路的知识，根据家庭电路的特点.指出在家庭电路中，所有的用电器都是并联接入电路的.然后给出家庭电路图和各组成部分的实物图，介绍了什么是零线和火线，使学生认识家庭电路.再分别介绍电能表、保险丝、插座的作用、连接方法和使用注意事项.关于电能表，说明了其作用和规格.保险丝与生活用电联系很密切，对其原理教材作了说明.教材详细说明了三孔插座和三脚插头的作用，以及家用电器的金属外壳为什么要接地的道理，使得教材与生活的联系更为密切.教材最后介绍了用测电笔辨别火线与零线的方法，符合生活实际需要，也为第三节安全用电知识做了必要的知识准备.
本节的另一个难点是虽然学生对家庭电路有一定的了解，但家庭电路与生活实际联系十分紧密，应把培养学生应用 物理 理论知识解决实际问题的能力作为重点教授给学生．
同时也由于现在施工日益注重美观，所以家庭电路中的许多线路都埋在墙内，讲解起来可观察性差，应努力让学生将理论与实际相结合起来．

教学建议
本节课教学内容可以主要采取问答形式教授，通过提问引起学生对身边熟悉的事情的思考，激发 学习 兴趣，讲解时避免理论化，要求达到理论联系实际的目的，让学生体会到 物理 知识确实可以解决实际问题．
1．家庭电路的组成，教学时应先演示示教板，让学生观察任何一个家用电器的通断都不影响其他用电器.或者可以依次通断教室内的各盏电灯，看它对其他电灯有无影响.然后可提问学生：家庭电路中各用电器是并联的还是串联的？这样连接有什么好处？
2．在讲述电能表时，应让学生观察表盘上的铭牌，从而计算出电能表允许安装的家用电器的最大功率.并举出数字实例让学生分析许多大功率用电器同时使用，电能表是否能安全工作？这样可以使学生获得较深刻的印象.
3．保险丝的作用和原理在本节课里是重点内容.可以从以下几个方面讲解.
（1）保险丝的作用，在电路中的电流增大而超过线路设计的允许值前，能立即自动切断电路，串联在电路中的保险丝就可以起到这种自动切断电路的作用.以保证电路的安全，避免发生事故.
（2）保险丝为什么能在电路中的电流过大时，自动切断电路呢？这是因为选做保险丝的材料必须具备两个条件：①电阻率大.这样电流通过保险丝时发热多，温度能迅速上升；②熔点低.电流过大，温度上升到熔点时能及时熔断，使电路切断.
（3）保险丝的实际应用，这里可以简要说明，保险丝越粗，熔断的电流就越大；实际中应根据电路设计的安全电流，选择合适的保险丝.
（4）保险丝熔断实验，为了使学生对保险丝的作用获得具体的感性认识，可利用示教板演示保险丝的作用.
4．插座的作用是本节的又一要点时，演示家用电器是怎样插到插座上的.三孔插座和三脚插头的作用及家电的金属外壳接地的问题，应该用实物、挂图或幻灯投影片予以具体说明，使学生认识电冰箱、洗衣机等具有金属外壳的电器，为什么其电源插头必须使用三脚插头.

教学设计示例

家庭电路

（一）提问引入：

（1）大家可能有过这样的经历：冬天家里开着电暖器，微波炉也正在工作，突然冰箱启动制冷，结果家里所有电器一下子都停止了工作．有时当你打开台灯准备做功课时，灯泡闪了几下便灭了，但其它电器却仍能正常工作．为什么有时所有电器一起停止工作，而有时某个电器坏了却不影响其它电器的工作呢？

（2）如果你家中所有的电源插孔都被占满了，但又添置了新电器，怎样做才能使新电器也能工作起来？

若能准确回答上述问题，则需要知道我们家庭电路的组成．

（二）新课 教学过程

演示家庭电路组成板．

（1）进户线．

进户线有两极，如图1中所示A和B．其中一根是火线，一根是零线，家庭电路中的零线一般是接地的，因此零线与大地（地线）之间不存在电压；但火线与零线之间存在220V电压，只是一会儿电流由火线经用电器流入零线，一会儿电流又由零线经用电器流入火线，如此按一定频率变化，即我们家庭电路使用的是交流电．

为了保证某个电器发生故障后不影响其它电器的工作，各个电器都应是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些电器之间是并联关系，一个支路发生故障其它支路仍能工作，所以台灯坏了，并不会影响电视机等其它电器的工作．

（2）保险丝（如图1中的D）．

提问：现在生活水平日益提高，越来越多的人有能力购买各种电器，但我们能否无限制地增加家用电器呢？

讲解：

由于各个电器是并联的，同时使用的电器越多，干路（即进户的火线和零线）上的电流就越大．但进户线是有一定规格的，只能允许某个值以下的电流通过，若通过的电流超过此值，就会使电线过热，有可能引发火灾，造成生命财产的危险．在火线和零线上分别串入两根保险丝，就可以在电流超过进户线的允许值时，保险丝自动熔断，切断干路电流，使所有电器停止工作，避免发生火灾，同时提醒用户：你目前同时使用的电器过多了，由此可见，我们在使用电器时一定要注意干路电流的允许值，不能无限制增加同时工作的电器数量．

提问：保险丝是怎样对电路起到保护作用的？

讲解：

保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的．当干路电流过大时，保险丝发热很快，温度急速上升，到达其熔点时，保险丝熔断，干路就成为断路，支路上一切电器都停止工作．

因此在供电正常情况下，家中所有电器同时停止工作，往往意味着保险丝熔断了．

有些用户为了自家用电方便，私自将保险丝换成粗的（允许通过的电流大）或干脆换成铁丝或铜丝，这样使用大功率电器时，保险丝就不会断了．但这种做法引起的后果是极其危险的，曾经就有这样的事例；干路中电流大到已使火线和零线成为两条火龙，并且沿着各个支路蔓延开去，而保险丝却安然无恙，根本没有切断电源，起到保险的作用．

（3）插座（见图1中的E）

提问：既然各个电器都是并联在火线与零线之间，我们怎样才能将电器并联上去呢？

在我们房间的墙壁上往往有电源插孔（可看教室中的实物）这就是插座（如图2中的甲和乙）．插座的每个孔中都有金属片，若插孔是两个孔的，那么其中一个孔中的金属片连接火线，另一个孔中的金属片连零线．当电器的插头插入插座时，插头的金属片与插座的金属片相接触，电器就通上电了．

对于三孔插座（如图2中的乙），一般孔“2”接火线，孔“3”接零线，孔“1”接地，为什么要设计这样的插座呢？我们家中的洗衣机、饮水机等电器的外壳本来是与火线绝缘的，但如果天长日久绝缘被破坏，外壳就会与火线相连，人站在地上，人与外壳间会存在电压，此时一触外壳便会触电．若将电器外壳与地线相连，人与外壳间没电压，就安全了．由于上述原因，这种电器的插头是三脚的（如图2中的丙），最上方的一脚接电器外壳，此脚插入插座的孔“1”，外壳便与地线相连了．

如果多个电器都要用同一个插座，就必须用插座板了（出示实物插座板），这样可以解决多个用电器的用电问题．

观察打开的插座板，提问：

①插座板中哪些地方是导电的、哪些地方是绝缘的？

②怎样安装插座板？

③安装插座板时一定要注意什么问题？（两根导电的弹簧片间必须绝缘）

④插座板外壳上的数字有什么意义？

（4）照明线路（如图1中的F）

①让学生观察线路的接法，提问：为什么要这样连接？灯和开关的位置能否互换？

要求学生通过讨论明确：灯与开关互换后，即使开关断开，灯也与火线相连，与站在地上的人之间存在电压，人若触摸电的产绝缘处便会发生危险．

②让学生课后观察螺口灯与卡口灯的灯泡及灯座，分析它们的工作电路，并说明哪种更安全些？

（5）电能表（如图1中的C）

提问：

①电能表能否安装在图1的“E”和“F”之间？

②某电能表上标有“220V，10A”字样，这是什么意思？

③电能表上的“1500r／kWh”字样表示什么意思？

要求学生明确：该字样说明用户用电能1度时，此电能表的转盘会转1500转．

例题某电器单独工作30分钟的过程中，该电能表的转盘转了500转，则该电器的功率应为多少？可否根据此题设计一个测未知功率电器额定功率的方案？需测哪些数据？

（6）测电笔．

讲解：在连接家庭电路时，首先应区分零线和火线．我们可以用测电笔来完成这项工作．

测电笔的构造 如图3所示：由金属笔尖、大电阻、氖管和笔尾金属体依次相连而成．在使用测电笔时，用手捏住笔尾金属体，将笔尖接触进户线，若碰到的是火线，则氖管发光．这是因为火线与人所站的大地之间存在电压，而大电阻和氖管的电阻比人体电阻大很多，所以大部分电压加在了大电阻和氖管上，使氖管发光．若笔尖接触的是零线，氖管就不会发光．

测电笔分为高压测电笔和低压测电笔，一般一千伏以上的电压称为高压，我们家庭电路的电压属于低压．千万不要用低压测电笔去测高压火线，因为此时人体按比例分得的电压会超过人体所能承受的安全电压．

探究活动

【课题】
探究生活用电中的接地方法
【组织形式】
个人和 学习 小组
【活动方式】
1. 制定子课题.
三相插座如何接地
地线的接地方法
2. 图书馆、互联网查找资料
3. 小组讨论总结