家庭电路教案

家庭电路教案

作为一名教学工作者，通常需要准备好一份教案，教案有助于学生理解并掌握系统的知识。那么问题来了，教案应该怎么写？下面是小编为大家整理的家庭电路教案，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

（一）教学目的

1．理解短路是造成家庭电路电流过大的原因之一。

2．理解电路中的总电流随用电器总功率的增大而增大，用电器总功率过大是造成家庭电路电流过大的另一原因。

3.培养学生运用物理知识分析实际问题的能力。

（二）教具

家庭电路示教板一块，交流电流表一只，60瓦台灯一盏，500瓦电炉一只，不同规格的保险丝几根，写有例题的小黑板一块。

（三）教学过程

1．复习提问，引入新课

(1)问：照明电路由哪几部分组成？保险丝用什么材料制成？在电路中起什么作用？（分别请学生回答）

(2)问：同学们的家庭电路中有过保险丝被烧断的情况吗？

请说“有”的一位同学说明是在什么情况下被烧断的。

(3)引入新课：保险丝被烧断，说明电路中的电流过大，那么是什么原因引起家庭电路中的电流过大的呢？

2．进行新课

(l)短路是引起电流过大的一个原因

①演示短路实验

出示家庭电路示教板。A．给示教板接通电源，闭合开关灯亮，然后断开电源；B．把示教板尾部的火线零线搭接在一起，造成短路，再给示教板通电，观察到：在通电的瞬间同时听到“啪”的一声响，保险盒火花一闪，灯并未被点亮。教师拔出保险盒盖给学生看，保险丝已被熔断。C．断开电源，排除短路，给保险盒盖换好保险丝，再通电，灯又亮了。

②问：通过此实验，你知道了什么？学生答：由实验知道，短路时，电路中电流过大，使保险丝熔断，但灯没有烧坏。

③分析

教师在黑板上画出图1，再画出等效的图2，然后引导学生分析：

问：火线、零线搭在一起，形成短路后，在BD之间形成两条支路，那么BD之间的总电阻是多少？

导线的电阻很小，几乎为零，所以总电阻很小，几乎为零。

问：干路中的保险丝为什么会被熔断？

干路中的电流很大，这就是连在干路中的保险丝被熔断的原因。

问：发生短路时，通过灯的电流也是很大吗？

从并联电路的两条支路中的电流分配情况引导学生认识，干路中的绝大部分电流经过B、D间的导线，在灯泡中几乎没有电流通过。

指出：所谓短路就是电流没有经过用电器而直接构成通路。排除短路故障后，用电器仍能正常工作。

④短路的危险和哪些情况下会发生短路

讲述：发生短路时，通过导线的电流是正常时的几千倍，而产生的热量又是跟电流的平方成正比，所以短路会使导线迅速变热，甚至使电线的绝缘皮燃烧起来，造成大事故，因此在生活用电中要尽可能避免短路的发生。

让学生分析：家庭电路中在哪些情况会发生短路。学生可能答：装修电路时不细心，使火线和零线直接连通。灯座、插座的两个接线柱接线不好，而使火线与零线相碰等。

⑤教师小结，刚才从实验观察和理论分析上都说明，发生短路是电路中电流过大的一个原因，要安全用电，必须避免发生短路。

(2)用电器总功率过大

①演示课本上图10-9的实验。

出示家庭电路示教板，在干路上串联一个交流电流表（课前就把它接好），电路中有额定功率分别为100瓦和60瓦的两只白炽灯。

A．闭合开关1，使100瓦的灯亮，请一同学读出电流表的读数I。

B．闭合开关2，使60瓦的灯也亮，请一同学读出电流表的读数l’。

C．在插座中插入一只60瓦的台灯，请一同学读出电流表的读数l’’。

②小结：从实验看到，逐渐增加并联的灯泡数，电流表的示数逐渐增大。说明干路中的电流随用电器总功率的增大而增大。

③继续演示实验。

将台灯换上一只500瓦的电炉。这时听到“啪”的一声响，灯全熄了，同时看到电流表的指针偏转较大幅度后又指向零。学生从中可以知道，是由于电路中电流过大，使保险丝又断了。

④带领学生计算刚才三盏灯都亮时，通过保险丝的电流。教师引导

再让学生自己计算换上一只500瓦的电炉时，通过保险丝的电流。请一同学上黑板计算（I=3安），其他同学在作业本上做，教师巡迴检查。

⑤引导学生比较两次计算结果，分析得出：A．总功率越大，干路中的电流越大，总功率过大，保险丝熔断，B．计算通过保险丝总电流

⑥出示写有例题的小黑板，和学生共同分析计算。

例题：某家庭电能表上标着“220V 5A”字样，电路中接入40W的电灯5只，70W的彩电一台，100W的电冰箱一台，700W电饭锅一只。在这些用电器同时使用时，能否再接上一只500W的热得快？（不能接）

指出：居民楼里若同时使用几个大功率的用电器，楼里的总保险丝会熔断，使整个楼断电。因此为了节约用电，也为了不给大家带来断电的麻烦，家庭电路中不宜同时使用几个大功率的用电器。

⑦教师小结：家庭电路用电器总功率过大是电路中电流过大的另一个原因。

3.小结（略）

4.布置作业

(1)课本上本节练习1、2。

(2)将你家里的所有照明用具和家用电器及其功率列表写在作业本上。并计算一下所有用电器同时工作时的总功率和通过保险丝的电流I总，比较I总和电能表上的额定电流I。若I总超过了I，你将采取哪些措施，才能保证安全用电？

（四）说明

1．在演示短路实验时，为了安全，可把示教板的电源插头插到一有拉线开关的接线板上，教师站在离示教板较远处控制接线板上的拉线开关，就可使电路接通、断开。演示时，造成短路，排除短路前，一定要先把电源插头拔去后再进行，不要认为接线板上开关没有接通时，火线一定是断开的。

2．做第二个演示实验时，保险丝的额定电流可选l～1.35A，这样就保证一插入电炉后，保险丝就熔断了。电流表要用交流档，选择0～5A档。当100瓦、两个60瓦的三盏灯都亮时，电流表的示数I〃小于后面计算出来的电流3A，教师可简单告诉学生，由于导线、接头处等存在电阻，所以灯泡两端的实际电压略低于220伏，所以电流表的示数和计算值略有差别。

3.第二个演示实验也可用低压电源来演示。课前按图10—3连接好电路。电源选择6V档，选择“10Ω1.5A”滑动变阻器，四个“2.5V0.3A”的小灯泡，示教电流表，CD间用两个夹子夹住一个0.5A的保险丝管。调节滑动变阻器使灯正常发光。先闭合S1再闭合S2，可看到电流表的示数增大，当闭合S3时，保险丝熔断。

5.布置作业：课后完成本章末“观察·实践·调查”中的1、2、3点。

（四）说明

1．课前布置学生尽可能多带一些灯座、插座、保险盒、闸刀，课堂上可边听讲解，边观察手边的实物，边练习安装。也可把几个班同学带来的收集到一起用。

2．该节课实验器材多，演示实验也多，教师课前要做好充分准备，按照上课的顺序把器材、挂图、幻灯准备好。若缺乏实验器材，没有幻灯的学校，可引导学生多观察课本上的图。

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