家庭電路

教學目標 

知識目標
1.理解、掌握的組成.
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
會解決有關的簡單問題.

情感目標
樹立理論聯系實際的思想.

教學建議

教材分析
本節課主要闡述的組成，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.
教材介紹了的組成及各部分的作用.教材首先運用學生已有的串、并聯電路的知識，根據的特點.指出在中，所有的用電器都是并聯接入電路的.然后給出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.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，說明了其作用和規格.保險絲與生活用電聯系很密切，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，也為第三節安全用電知識做了必要的知識準備.
本節的另一個難點是雖然學生對有一定的了解，但與生活實際聯系十分緊密，應把培養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.
同時也由于現在施工日益注重美觀，所以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，激發學習興趣，講解時避免理論化，要求達到理論聯系實際的目的，讓學生體會到物理知識確實可以解決實際問題.
1.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：中各用電器是并聯的還是串聯的？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

（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，則需要知道我們的組成.

（二）新課教學過程 

演示組成板.

（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，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，即我們使用的是交流電.

為了保證某個電器發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關系，一個支路發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在火線與零線之間，我們怎樣才能將電器并聯上去呢？

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？需測哪些數據？

（6）測電筆.

講解：在連接時，首先應區分零線和火線.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，使氖管發光.若筆尖接觸的是零線，氖管就不會發光.

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、互聯網查找資料
3. 小組討論總結