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《16.4家庭电路》教学设计
课题 4.家庭电路 单元 16 学科 物理 年级 九
教材分析 本节课是沪科版九年级物理 “第十六章 探究电路” 的第四节,它是在学生学习了电流、电压、电阻等电学基础知识之后,将理论知识与生活实际紧密结合的关键章节。这部分内容不仅能巩固学生已有的电学知识,还能培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,在初中物理电学知识体系中具有承上启下的作用。教材首先介绍了家庭电路的组成,包括进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等,通过实物图片和文字说明,让学生了解各部分的作用和连接方式。接着讲解了火线和零线的概念,以及测电笔的构造、原理和使用方法,使学生能够辨别火线和零线。还介绍了三线插头和漏电保护器,强调了安全用电的重要性,从触电原因切入,讲预防与急救方法,渗透“安全第一”理念,呼应核心素养。
2022新课标要求 本节在义务教育物理课程标准中有着明确的要求,其课标解读如下:1.知道家庭电路的组成:了解家庭电路主要由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座和导线等组成。2.了解相关元件的原理和使用:知道火线和零线间电压大小为220V,掌握测电笔的结构及原理,会正确使用测电笔辨别火线和零线;了解三线插头和三孔插座的作用,明白其如何保障用电安全。深圳市二一世纪教育独家资源3.树立安全用电意识:有安全用电和节约用电的意识,了解家庭电路中常见的安全隐患及防范措施。
学习目标与核心素养 1.物理观念(1)了解家庭电路的组成和连接方法;(2)知道火线和零线,会用测电笔辨别火线和零线;(3)了解生活中安全用电的知识,增强安全用电意识。2.科学思维通过分析各组成部分的作用,理解安全用电原则在家庭电路设计中的应用。3.科学探究通过实验探究,理解保险丝在家庭电路中的用途,并学会用测电笔检测、辨别火线和零线。4.科学态度与责任通过学习家庭用电中安全用电的知识,培养安全用电的意识。
学情分析 学生已掌握串联、并联电路特点以及电流、电压、电阻的基本概念,具备初步的电路连接动手能力。但火线与零线无直观区别,“漏电”“接地”等原理较抽象,难以通过肉眼直接观察这是认知难点,在实际连接过程中易混淆开关、插座的“左零右火上接地”规则,尤其对“开关接火线”的安全意义理解不深。另外安全意识比较薄弱,对家庭电路故障,例如用电器总功率过大的危害缺乏实际认知,存在侥幸心理。深圳市二一世纪教育独家资源
重点 1.了解家庭电路的组成和连接方法;2.了解生活中安全用电的知识,增强安全用电意识。
难点 通过分析各组成部分的作用,理解安全用电原则在家庭电路设计中的应用。
材料准备 火线、零线、地线、电能表、空气开关、保险装置(保险丝)、用电器和插座等
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
把插座插满手机、台灯、游戏机,没关系吧?
结合生活经验思考问题,产生 “探究家庭电路奥秘” 的兴趣,明确本节课学习目标(解决生活用电问题),进入学习情境。
①火线:火线带电,人接触火线后容易触电,用 L 表示。家庭照明电路中火线与零线以及火线与地线之间的电压都为 220 V。
②零线:在户外就已经跟大地相连了用 N 表示,一般不能造成触电,零线跟地线之间电压为 0。
③地线:直接与地相连通的导线,用 E 表示,这是为了安全起见另外加接的。
(4)保险装置——熔丝也叫保险丝
①保险丝:一般用熔点低、电阻大的铅锑合金制成,电路中电流过大时,保险丝熔断,自动切断电路,保护用电器,防止人发生触电事故。
②更换保险丝时,千万不能用铁丝或铜丝代替保险丝,因为铁丝和铜丝的熔点较高,电流过大时,不能及时熔断,起不到保护电路的作用。
③保险丝安装位置:保险丝安装在干路火线上,总开关后方。
在家庭电路中插座是为了给可移动电器供电,分为固定插座和可移动插座,又可分为两孔插座和三孔插座。
三孔插座: 左边的插孔接零线,右边的插孔接火线,中间的插孔接地线,即“左零右火上接地”。
这样在把三脚插头插入时,会把用电器的金属外壳和大地连接起来。
(1)国家标准规定:带有金属外壳的家用电器,其金属外壳必须接地。你知道为什么要作出这样的规定吗?深圳市二一世纪教育独家资源
如果把外壳用导线接地,即使外壳带了电,人体接触外壳也不会有危险。
3.练习使用测电笔
(1)测电笔构造
笔尾金属体、氖管、笔尖金属体、
高阻值电阻。
测电笔中的电阻器是一个阻值在 1MΩ 以上的高阻值电阻。
(3)作用
①辨别火线和零线:火线能使测电笔发光,零线不会使测电笔发光。
②检查电气设备的外壳是否带电。
1.安全用电深圳市二一世纪教育独家资源
安全用电包括人身安全和设备安全。造成用电不安全的主要因素是过载、短路和触电。
(1)过载:是指电路中同时工作的用电器过多,导致线路总电流超过额定值的现象会加速绝缘材料老化,甚至引发事故。
(2)短路:是指火线未经用电器直接与零线相接触的现象。短路往往导致家庭电路中的电流过大,产生危害。
双线触电
如图人的一只手接触火线,另一只手接触零线,这样,人体、导线和电网中的供电设备就构成了闭合电路,大电流流过人体,就会发生触电事故。
单线触电
如图人的一只手接触火线,另一只手虽然没有接触零线,但是由于站在地上,导线、人体、大地和电网中的供电设备同样构成了闭合电路,电流同样会流过人体,发生触电事故。深圳市二一世纪教育独家资源
家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接接触火线引起的。
(1)家庭电路的安装应当符合安全用电的要求。
(b)螺口灯的螺旋金属一定要接在零线上
高压电弧触电 跨步电压触电
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
当发现有人触电,我们应该怎么办呢?我们能直接去碰触电的人吗?为什么?
参考答案:应当赶快切断电源,或者用干燥的木棍、竹竿将电线挑开,使触电的人迅速脱离电源。若同时发生火灾,要先切断电源,绝不能在未断电的情况下泼水救火。
特别需要注意不能直接去碰触电的人,否则施救者也会触电。这是因为人体是导体,能够导电,当施救者直接接触触电者时,电流会通过施救者的身体,导致施救者也成为电路的一部分,从而发生触电。 记忆家庭电路的组成及各部分作用观察电能表、总空气开关、保险装置聆听观察回答学生思考回答学生观看视频学生观察记忆测电笔的构造,使用方法学生聆听记忆安全用电,预防触电的措施,以及家庭电路触电形式了解家庭电路触电形式记忆安全用电的原则学生讨论交流 明确进户线、电能表、空气开关、开关、用电器、插座、地线的功能。进一步了解家庭电路的组成掌握三孔插座的接线规则,理解金属外壳用电器接地的原因。培养 “问题→原理→解决方案” 的逻辑思维;拓展学生知识面学会使用测电笔,掌握正确使用方法学生学会使用测电笔认识家庭电路安全的重要性,树立 “安全用电、规范用电” 的态度,能主动规避危险用电行为熟悉预防措施;了解触电急救方法了解触电急救方法,培养 “关爱他人、科学施救” 的责任意识;
课堂练习 1.家庭电路中,各用电器之间是 (选填“串联”或“并联”);电灯与控制它的开关之间是 (选填“串联”或“并联”);蓄电池在充电时把 能转化为 能。【答案】并联 串联 电 化学解析:(1)家庭电路中,各用电器需要独立工作,为避免相互影响,它们之间采用的连接方式为并联。(2)开关控制用电器时,开关和用电器之间是串联的。(3)(4)蓄电池在充电时,消耗电能,产生化学能,把电能转化为化学能。2. 3月5日安安的班级举办了“安全用电进校园,全力护航开学季”的主题班会,下列同学的说法符合安全用电原则的是( )A.家用电冰箱使用两脚插头B.开关外壳大多为塑料材质,不导电,可以用湿手触摸C.有人触电时,应该立即用手将触电者与电源拉开D.空气开关跳闸后,应该先排除故障,再将其复位深圳市二一世纪教育独家资源【答案】D解析A.家用电冰箱有金属外壳,有金属外壳的用电器必须使用三脚插头,三脚插头插入三孔插座时,使金属外壳和大地相连,避免触电事故的发生,故A不符合题意;B.开关外壳大多为塑料材质,不容易导电,但是生活用水是导体,不可以用湿手触摸,故B不符合题意;C.发现有人触电时,若直接用手将触电者拉离电源,因为人体是导体,会造成救助者触电,应立即切断电源再施救,故C不符合题意;D.家庭电路的空气开关跳闸,是由于电路短路或总功率过大引起的,所以应该先排除故障,再将其复位,故D符合题意。3. 关于家庭电路和安全用电,下来说法正确的是( )A.使用试电笔时,手不能接触笔尾金属体B.有金属外壳的用电器,金属外壳必须与地线相连C.空气开关“跳闸”,一定是电路发生了短路D.控制电灯的开关应该接在零线与电灯之间【答案】B【详解】A.使用试电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,才是正确的,当氖管发光时,说明接触的是火线,故A错误;B.有金属外壳的用电器的外壳一定要接地,避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故,故B正确;C.家庭电路中空气开关跳闸可能是发生了短路,或用电器总功率过大,电路电流太大造成的,故C错误;D.控制用电器的开关应接在火线和用电器之间,这样在开关断开时,用电器上没有电,不易发生触电事故,故D错误。故选B。 学生练习 巩固本节的知识
课堂小结 1.家庭电路的组成:家庭电路由两根进户线(一根是火线,一根是零线)、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座和导线等组成。2.测电笔的使用:手指要与测电笔的笔尾金属体接触,用笔尖接触被测的导线。火线能使测电笔发光,零线不会使测电笔发光。3.注意用电安全(1)造成用电不安全的主要因素是过载、短路和触电。(2)不接触低压带电体,不靠近高压带电体。(3)注意不能直接去碰触电的人,否则施救者也会触电。 学生总结教师补充 让学生对本节知识有个系统理解
板书 一、认识家庭电路1.家庭电路的组成2.测电笔的使用二、注意用电安全2.不接触低压带电体,不靠近高压带电体3.注意不能直接去碰触电的人,否则施救者也会触电深圳市二一世纪教育独家资源 对照板书回顾 夯实本节基础
课外拓展/课外阅读内容 《电的安全使用手册(家庭版)》:聚焦家庭场景,图文结合讲解插座选型、电线老化判断、雷雨天气用电注意事项等实用知识,语言通俗,适合初中生自主阅读。
特色资源分析和技术手段说明 家庭电路实物拆解模型:包含真实的电能表、空气开关、插座、三脚插头等元件,可拆解观察内部结构(如插座的“左零右火”接线柱、三脚插头的接地脚连接方式),让学生通过触摸和观察建立具象认知。
教学反思 《家庭电路》作为初中物理电学知识与生活实际衔接的核心内容,其教学效果直接影响学生对电学应用的理解和安全用电意识的建立。针对“家庭电路组成”这一核心知识点,课前收集了电能表、空气开关、三孔插座等实物,同时制作了可拆解的家庭电路模拟模型。课堂上通过“实物观察—模型组装—电路分析”的流程,让学生直观看到进户线、总开关、保险装置的连接顺序,避免了单纯讲解电路图的抽象感。尤其在讲解“三线插头接地线”时,通过对比两孔插座与三孔插座的实物结构,学生能快速理解“接地是为了防止用电器漏电时触电”
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