第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计
实践项目
为家庭电路做一个设计方案。
项目分析
为了使家庭电路更加安全、合理，设计时应该主要考虑以下因素：
1. 根据家里现有的用电器，初步估算家中的总体用电需求。
2.合理规划并设计室内的配电分支回路。
3.对家庭电路中使用到的断路器、导线等配电器材进行选型，使器材之间相互匹配。
项目实施
1.调查家庭用电需求
家用电器 功率/kW 数量
洗衣机
电冰箱
电热水器
电饭锅
电灯1
电灯2
……
2.合理规划配电分支回路
分支回路 用电器及数量 总功率
照明分支回路 节能灯12盏
插座分支 回路1 洗衣机1台、电冰箱1台 ……
插座分支回路2 微波炉1台、电饭锅1台 ……
空调分支回路 空调2台
展示交流
1.各小组之间进行展示与交流，互检方案的可行性与安全性。
2.邀请专业人员来对自己的设计方案进行评估。
3.互相谈谈对家庭电路的认识以及对安全用电的体会。
4.总结出一些生活中的安全用电原则：
（1）尽量不同时使用多个大功率用电器。
（2）不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
（3）更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关。
（4）不弄湿用电器，不损坏绝缘层。
（5）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命时应及时更换。
……
实践拓展
1.阅读下面材料，回答问题。
随着经济社会的发展，越来越多的大功率用电器进入人们的生活，但是若对大功率用电器使用不当，则会产生安全事故。一般将直接使用220 V交流电、大于1 200 W的用电器称为大功率用电器。以下是关于使用大功率用电器的注意事项：
①大功率用电器接入电路中时需要使用三脚插头。
②正确使用电器设备，不乱接电源线，不在同一线路上使用多个大功率用电器，及时更换老化电器设备和线路，外出时要关闭电源开关。
③尽量不要将电器放在阳光直接照射的地方或不利于散热的阴暗角落。
④在使用电器特别是大功率电器时，不要频繁启动。
⑤大功率用电器使用的电源连接线不能过长。
（1）电饭锅属于大功率用电器，其是利用 来工作的，工作时将电能转化为 能。
（2）大功率用电器一般用的是三脚插头，这样做可以让它的金属外壳与插座中的 （选填“相”“中性”或“地”）线相连，防止发生触电事故；不在同一线路上使用多个大功率用电器，是为了防止电路中电流 （选填“过大”或“过小”）。
（3）对于材料中提到的大功率用电器使用的电源连接线不能过长这一注意事项，请结合焦耳定律解释电源线不能过长的原因。
2.小明学习了生活用电知识，想为自己家盖的新房子设计家庭电路，该电路须满足以下要求：
①总功率不超过8 kW；
②所有插座均接保护线；
③大功率电器（如电磁炉、空调）使用独立线路。
请回答：
（1）应选择额定电流多大的电能表？（写出计算过程）
（2）列举两项必须安装的安全保护装置并说明其作用。 第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计
实践项目
为家庭电路做一个设计方案。
项目分析
为了使家庭电路更加安全、合理，设计时应该主要考虑以下因素：
1. 根据家里现有的用电器，初步估算家中的总体用电需求。
2.合理规划并设计室内的配电分支回路。
3.对家庭电路中使用到的断路器、导线等配电器材进行选型，使器材之间相互匹配。
项目实施
1.调查家庭用电需求
家用电器 功率/kW 数量
洗衣机
电冰箱
电热水器
电饭锅
电灯1
电灯2
……
2.合理规划配电分支回路
分支回路 用电器及数量 总功率
照明分支回路 节能灯12盏
插座分支 回路1 洗衣机1台、电冰箱1台 ……
插座分支回路2 微波炉1台、电饭锅1台 ……
空调分支回路 空调2台
展示交流
1.各小组之间进行展示与交流，互检方案的可行性与安全性。
2.邀请专业人员来对自己的设计方案进行评估。
3.互相谈谈对家庭电路的认识以及对安全用电的体会。
4.总结出一些生活中的安全用电原则：
（1）尽量不同时使用多个大功率用电器。
（2）不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
（3）更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关。
（4）不弄湿用电器，不损坏绝缘层。
（5）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命时应及时更换。
……
实践拓展
1.阅读下面材料，回答问题。
随着经济社会的发展，越来越多的大功率用电器进入人们的生活，但是若对大功率用电器使用不当，则会产生安全事故。一般将直接使用220 V交流电、大于1 200 W的用电器称为大功率用电器。以下是关于使用大功率用电器的注意事项：
①大功率用电器接入电路中时需要使用三脚插头。
②正确使用电器设备，不乱接电源线，不在同一线路上使用多个大功率用电器，及时更换老化电器设备和线路，外出时要关闭电源开关。
③尽量不要将电器放在阳光直接照射的地方或不利于散热的阴暗角落。
④在使用电器特别是大功率电器时，不要频繁启动。
⑤大功率用电器使用的电源连接线不能过长。
（1）电饭锅属于大功率用电器，其是利用 来工作的，工作时将电能转化为 能。
（2）大功率用电器一般用的是三脚插头，这样做可以让它的金属外壳与插座中的 （选填“相”“中性”或“地”）线相连，防止发生触电事故；不在同一线路上使用多个大功率用电器，是为了防止电路中电流 （选填“过大”或“过小”）。
（3）对于材料中提到的大功率用电器使用的电源连接线不能过长这一注意事项，请结合焦耳定律解释电源线不能过长的原因。
【答案】（1）电流的热效应 内
（2）地 过大
（3）大功率用电器工作时，电压一定，通过电源连接线的电流较大，如果电源连接线较长，连接线的电阻就会较大。由焦耳定律可知，一定时间内电流通过连接线产生的热量就会较多，容易引发火灾等安全事故。
2.小明学习了生活用电知识，想为自己家盖的新房子设计家庭电路，该电路须满足以下要求：
①总功率不超过8 kW；
②所有插座均接保护线；
③大功率电器（如电磁炉、空调）使用独立线路。
请回答：
（1）应选择额定电流多大的电能表？（写出计算过程）
（2）列举两项必须安装的安全保护装置并说明其作用。
【解】（1）电能表选择：
I＝≈36.4 A，选择40 A的电能表。
（2）安全保护装置：
漏电保护器：检测漏电并迅速切断电路。
空气开关：过载或短路时自动跳闸。
（答案合理即可）
