家庭电路教学设计.docx

第19章家庭用电

第一节家庭电路

【教学目标】

知识与技能

1.知道家庭电路的主要组成部分。

2. 了解电能表、总开关、保险装置、插座、家用电器接地的作用。

3. 了解火线、零线、试电笔的构造及作用。

过程与方法

1.用测电笔测试插座等，辨别火线和零线

2.通过观察和讨论，了解白炽灯泡的构造

情感、态度与价值观

乐于探究家庭电路，有将物理知识与生活实践相结合的意识

【教学重难点】

重点：家庭电路的组成及各部分的作用。

难点：了解安全用电常识

【教学过程】

【新课引入】

夜幕降临，华灯初上,璀璨的灯光点亮了一栋栋高楼大厦，夜晚的城市亮丽而温馨。下班了，放学了，一家人团聚在一起，看着电视，听着音乐，品尝着从冰箱里取出的美食……这样惬意的生活，电的作用功不可没！雄伟的高压输电塔翻山越岭，把电从遥远的发电厂送到城市和乡村的每一个角落,每一户家庭中。而进入家庭的电线都是按照一定的用电要求，预先安装在墙体和地面中。那我们应该如何用电？怎样才能安全地享受电带来的便利呢？

【新课教学】

一、家庭电路的组成

前面我们已经学过电路的基本组成包括电源、用电器、开关、导线。家庭电路也满足这样的组成，但是又与实验电路有一些区别。今天我们就对家庭电路的组成，做一个比较详细的了解。前几章我们做电学实验时，通常用干电池或学生电源等来提供电能，而家庭照明和家用电器所用的电能是从发电厂通过输电线输送来的。

而进入家中的输电线也叫做进户线，这两根进户线位于室外，其作用是将电能输送至家中。

进户线后面要接入一块电能表，为了便于检查和维护，它一般安装在室外，用来显示所消耗的电能，我们现在看到的这张图是几个家庭的电能表集中安装在户外的电表箱中。

电能表后面不能直接接用电器，必须接一个控制全户用电的总开关。原来的家庭电路中的总开关是一个闸刀式开关。向上推闸刀，电路连通，当家庭电路需要修理时，必须向下拉闸刀，断开总开关，这时室内全部电路与外面的输电线分离，可以保证施工人员的安全。）

总开关的后面是保险装置。熔丝（俗称保险丝）是简易保险装置，装在保险盒内。电流过大时熔丝会熔化，切断电路，对用电器起到保护作用。排除故障后我们需要更换新的熔丝，这就不太便利。现在新建居民楼电路中的采用空气开关替代了总开关和保险盒，安装在电能表后，当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路，俗称跳闸。在找出电流过大的原因并把问题解决之后，重新闭合空气开关就可以了。如果没有排除故障，闭合空气开关，还是会跳闸。

在保险装置之后，我们便可以连接用电器及插座，许多家用电器可以接在插座上。

二、火线和零线

善于观察的同学可能已经发现图中已经标注出家庭电路中两种不同颜色的电线的名称。一条叫做端线，俗称火线，另一条叫做零线。我们通常所说的家庭电路220V电压指的是火线与零线之间的电压。由于零线在入户之前已经和大地相连，所以零线与大地之间的电压为0V。那么火线与大地之间的电压是多少伏呢？很好220V。

在家用电路中，如何辨别火线和零线呢？常用的方法是用试电笔来判断。

常见的试电笔有钢笔式试电笔以及螺丝刀式试电笔。试电笔的构造如图所示。从头到尾依次是其中，氖管中充有稀薄的氖气，两端是两个金属电极。当电极间的电压达到一定值时，氖气会导电。发出红光。

（实验视频：使用时，手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线。如果被测导线是火线，由于火线和大地之间有二百二十伏的电压，此时电流会经过笔尖、电阻、氖管、弹簧，再经过人体、经过大地，流到零线，与电源构成闭合电路，氖管就会发光。如果笔尖接触的是零线，不会形成闭合回路，氖管中不会有电流，也就不会发光。）

若手指没有接触笔尾金属体，氖管也不会发光，这种错误的操作导致我们无法识别零线和火线，特别需要同学们注意的是，用手指接触鼻尖金属体，这种操作十分危险，是错误的。这时若笔尖金属体接触的是火线，那么电流则不会经过大电阻，而是选择直接经过人体流向大地，这时，人就会触电。

（有同学可能会有这样的担心：当氖管发光时，人体相当于接入220V的电路中了，不会触电吗？其实大家不必担心，试电笔内的大电阻的阻值大约一百万欧，而人体的电阻大约一万欧姆左右，和大电阻相比，可以忽略，通过计算可知通过人体的电流约0.22mA,经研究表明，通过人体的电流大于1mA时，人体才会有感觉，所以正确使用试电笔是没有危险的。）

另一种常见试电笔形状如钢笔（图19.1-3），使用时要用指尖抵住上端的金属帽。

下面请同学们思考一个问题。如图所示，电路当开关S闭合后，电灯不发光，若用试电笔在ABCD各点测试，发现在ABC3点氖管都发光，在D点氖管发光，是哪一段电路出现了断路故障呢？请同学们思考一下，我们知道在正常情况下，只要试电笔能够接触到火线，氖管就