九年级物理全册第19章生活用电教案新版新人教版

第十九章生活用电第1节家庭电路导入一:问题导入问题1:我们教室里各盏灯是怎样连接的?教师依次通断教室里各盏灯,让学生观察.学生回答:并联.问题2:我们各自家里的灯又是怎样连接的?比如家里的插座和台灯是怎样连接的?[过渡语]你知道家里的电路由哪些部分组成吗?学习了本节课,你的疑问就会迎刃而解.导入二:情景导入情景1:播放使用电能的各种场景.问题:我们几乎无时无刻不在使用电能,那么我们如何才能安全地享受电能带来的便利呢?情景2:展示生活中各种用电器的图片.问题:它们是如何接入电路中的?它们消耗的电能从哪儿来的呢?如何知道一个月家中用了多少电能?[过渡语]从本节课开始,我们将一起来学习家庭电路的知识.一、家庭电路的组成思路一打开教室内的日光灯,提出问题:问题1:一个完整的电路需要由哪几部分组成?回答1:一个完整的电路至少需要有电源、导线、用电器和开关四部分.问题2:家中的电灯工作需要具备哪些条件?回答2:家中的电灯正常工作也需具备电路的四部分.家庭电路中的电源是由发电厂输送过来的,只有两根线进入家中,这两根线是火线和零线.这两根线间的电压是220 V.教师:展示家庭电路模拟板.学生:观察线路板,了解家庭电路的构造,说出各部件的名称.家庭电路是由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等部分组成的.教师:演示家庭电路板的工作,接通电源,检查电路,闭合总开关,再闭合灯的开关,在插座内插入台灯等,演示家庭电路的工作原理.问题:你能说出家庭电路各部分的作用吗?学生回答:1.进户线:提供电能.2.电能表:测量家庭电路消耗的电能.3.总开关:控制整个电路.4.保险装置:当电路中电流过大时,切断电路,保护电路.5.插座:接入各移动用电器.教师:对学生的回答进行补充.小组讨论:1.家庭电路的总开关和保险装置连接顺序可以颠倒吗?回答1:总开关和保险装置的位置不能换,因为在更换保险装置时可以断开总开关,保护人身安全.2.家庭电路中各用电器间是如何连接的?说出你的判断依据.回答2:家庭电路各用电器间是并联的,因为断开其中一个用电器,其余用电器仍能工作.[知识拓展]一般保险丝由三个部分组成:一是熔体部分,它是保险丝的核心,熔断时起切断电流的作用,同一类、同一规格保险丝的熔体,材质要相同、几何尺寸要相同、电阻值尽可能小而且要一致,最重要的是熔断特性要一致;二是电极部分,通常有两个,它是熔体与电路连接的重要部件,它必须有良好的导电性,不产生明显的安装接触电阻;三是支架部分,保险丝的熔体一般都纤细柔软,支架的作用就是将熔体固定并使三个部分成为刚性的整体便于安装、使用,它必须有良好的机械强度、绝缘性、耐热性和阻燃性,在使用中不产生断裂、变形、燃烧及短路等现象.思路二家庭电路的组成和各部分作用:师:同学们观察电路板上的各元件,同时阅读课本关于家庭电路的组成一段,找出组成家庭电路的主要部分.[学生阅读、讨论,教师给予阅读指导.]师:哪位同学说一下家庭电路由哪几部分组成?生:家庭电路由电能表、总开关、保险装置、插座、用电器和导线组成.师:为什么是这个顺序呢?生:电能表是用来显示整个家庭所用电能的,所以输电线进户后首先应接到电能表上.接下来是全户用电的总开关,当家庭电路需要修理时,必须断开总开关,这时室内全部用电器与外面的输电线分离,可以保证修理人员的安全.总开关的后面是保险装置,它对所有的用电器起保护作用.由此可知:电能表、总开关、保险装置都是对整个电路起作用的,应放在用电器的前面逐次连接比较好.师:非常好!你们已经把好几个问题都解决了.电能表实际在生活中叫电表.[知识拓展]保险丝按保护形式可分为:过电流保护与过热保护.用于过电流保护的保险丝就是平常说的保险丝(也叫限流保险丝).用于过热保护的保险丝一般被称为“温度保险丝”.温度保险丝又分为低熔点合金形、感温触发形和记忆合金形等.温度保险丝是防止发热电器或易发热电器温度过高而进行保护的,例如:电吹风、电熨斗、电饭锅、电炉等.它响应[过渡语]从家庭电路图可以看出,进户线有两根,你知道它们的名称吗?如何辨别呢?二、火线和零线进户的两条输电线中一条是火线,另一条是零线,如何来判断哪条是火线,哪条是零线呢?我们需要利用试电笔来判断.阅读课本中试电笔的构造及使用方法,回答下列问题:1.请说出试电笔的构造.回答1:试电笔是由笔尖金属体、阻值很大的电阻、氖管、笔尾金属体等组成的.2.试电笔的原理及使用方法.回答2:试电笔是利用电流经过氖管会发光的原理制造的.当笔尖金属体与火线相连时,电流经笔尖金属体、电阻、氖管,经过人体、大地,流到零线,与电源构成闭合电路.所以在使用试电笔时,手要与笔尾金属体接触,绝对不能直接接触笔尖金属体.3.判别火线和零线的现象和方法.回答3:如果氖管发光,说明笔尖接触的是火线;如果氖管不发光,说明笔尖接触的是零线.4.家庭电路中各用电器是并联的,控制用电器的开关与用电器串联.观察家庭电路图,控制灯的开关接在什么位置?为什么要这样连接?回答4:开关接在火线与灯间.这是为了在更换灯泡时断开开关,使灯头不带电.[知识拓展]家庭电路顺口溜:火线零线要分清,示意图上总平行;电能表来测电能,保险丝在干路中;各种插座要并联,用电器间也包含;灯泡开关是串联,开关接的是火线;尾部金属接火线,这样来做最安全;[过渡语]家庭常用的插排,上面有两孔插座也有三孔插座,你知道它们有什么区别吗?三、三线插头和漏电保护器请几组同学来说出两孔插座中哪个孔接的是火线,哪个孔接的是零线?尝试用试电笔检验一下你的判断是否正确.回答:左边孔接的是零线,右边孔接的是火线.两孔插座的接法是家庭电路的规定接法.那么关于三孔插座,多出的上面的孔是接哪儿的呢?家里有哪些用电器是接三孔插座的?回答:多出的上面的孔是接地的.家中接三孔插座的用电器有:电饭锅、洗衣机、热水器、微波炉等.用电器的外壳是金属的,如果金属外壳与火线的绝缘皮损坏,使金属外壳带电,人接触用电器金属外壳会导致触电事故,怎么解决这个问题呢?回答:三孔插座上面的孔是与大地相连的,用电器的金属外壳就是接到这个孔中的,如果用电器的金属外壳带电,电流就会通过地线流向大地,而不经过人体.在家庭电路中还有一个安全保护装置,防止家中漏电导致触电事故——漏电保护器.问题:空气开关和漏电保护器在电路中分别起什么作用?这样安装有什么好处?学生讨论回答:空气开关是当电路中电流过大自动断开,保护电路,它可以在干路中,也可以在安装大功率用电器的支路中;漏电保护器可以接在插座中,如果接插座的用电器漏电,可以切断插座中的供电,对其他用电器不影响.[知识拓展]随着科技的进步,生活用电会越来越安全.比如在新建的楼房里,连接各户的总开关上大多装有漏电保护器.正常情况下,用电器通过火线、零线和供电系统中的电源构成闭合电路,不应该有电流直接流入大地.但是,如果人站在地上不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时总开关上的“漏电保护器”就要起作用了,它会迅速切断电流,对人身起到保护作用.1.家庭电路的组成由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成.2.火线和零线(1)测电笔的组成.(2)测电笔的使用:用手接触笔尾的金属体,笔尖接触电线.氖管发光接触的是火线,氖管不发光接触的是零线.3.三线插头和漏电保护器(1)接地线必须接地.(2)漏电保护器可以在人触电瞬间切断电路.1.小宇同学准备检查新建房屋的生活用电线路安装是否有问题,他先断开所有用电器和总开关,然后将火线上的保险丝取下来,换上一只额定电压为220 V的灯泡,闭合总开关,发现灯泡正常发光.由此判断下列正确的是()A.线路安装不正确,电路中有短路B.线路安装不正确,电路中有断路C.线路安装完全正确,因为灯泡正常发光D.仅由此,不能判断线路是否有问题解析:因为灯泡仅仅接上火线就亮了,说明火线和零线之间已经连接上了,发生短路.故选A.2.某家庭电路的组成如图所示,下列说法正确的是 ()A.图中的插座可以是并联的,也可以是串联的B.控制灯泡的开关可以接在零线上C.彩灯接入电路后都不亮,是由于其中的一个小彩灯短路D.有金属外壳的家用电器必须用三孔插座,以确保安全解析:家庭电路中的用电器和插座之间是并联的,不是串联的,A错误;控制灯泡的开关应该接在火线上,B错误;小彩灯之间是串联的,如果有一个小彩灯短路,其他的彩灯能够发光,C错误;有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座,D正确.故选D.3.我国家庭电路中,火线和零线之间电压为V,为了避免电流过大发生事故,在电路中需要安装保险盒保护电路,保险盒应串联在线上,保险盒中保险丝能自动熔断是利用电流的效应.解析:我国家庭电路中,火线和零线之间电压为220 V.保险丝是用熔点较低、电阻率较大的铅锑合金制成的,防止家庭电路中电流过大,自动熔断保护电路,应该串联在火线上,其自动熔断是利用电流的热效应原理.【答案】220火热4.(2015·长沙中考)如图所示是一条刚装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保险盒的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3时,L0不发光.则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220 V) ()A.灯泡L1所在支路正常B.灯泡L2所在支路正常C.灯泡L3所在支路正常D.装好保险丝,合上所有开关后,灯泡都能正常发光解析:未装保险丝之前把L0接入电路,当闭合S1时,L0和L1串联在电路中,发光偏暗,说明电路是正常的.只闭合S2时,L0正常发光,说明L2支路相当于导线即短路.只闭合S3时,L0不发光,说明L3支路存在断路.因此在装保险丝之前,必须检查L2,L3两条支路的故障并排除故障方可通电.故选A.1.家庭电路的组成和主要功能.2.火线、零线的辨别.3.三线插头和漏电保护器的作用.一、教材作业【必做题】教材第108页动手动脑学物理的1,2,3题.【选做题】教材第108页动手动脑学物理的4题.第2节家庭电路中电流过大的原因导入一:情景导入情景:目前,我国城乡许多地区进行家庭供电线路的改造,主要是把电线换成更粗的,电能表换成标定电流更大的,请你说一说这种改造的必要性.回答:随着人们生活水平的提高,家庭电路中大功率用电器越来越多,总功率变大,总电流变大,导线和电能表允许通过的电流必须变大,所以电线要换粗的,电能表要换成标定电流[过渡语]家庭电路与我们的生活息息相关,我们今天就来研究家庭电路中电流过大的原因.导入二:问题导入问题1:照明电路由哪几部分组成?保险丝在电路中起什么作用?回答1:家庭电路由低压进户线、电能表、总开关、保险盒、用电器、导线等组成.电流过大时,保险丝会熔化,切断电路,保护用电器.问题2:同学们的家庭电路中有过保险丝被烧断的情况吗?[过渡语]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?这节课我们就来学习引起家庭电路中电流过大的原因.一、家用电器的总功率对家庭电路的影响思路一问题:在进行电路改造时,要把导线换成更粗的,电能表换成标定电流更大的,你能推测出用电器的电功率和电流之间的关系吗?能否应用科学知识证实你的猜想?回答:家中的用电器是并联的,当用电器的总功率增大时,电路中的电流会增大.问题:展示如下图的电路演示板,依次闭合开关S1,S2,S3,电路消耗的总功率会如何变化?观察电流表的示数是如何变化的?回答:当并联支路增多时,电路中的总功率增大,干路电流也增大.问题:家庭电路中的各用电器是并联的,当用电器增多或接入大功率用电器时,干路电流如何变化?回答:据电功率与电流、电压的关系式P=UI可以得到I=,可知家庭电路的电压是一定的,用电器的电功率P越大,电路中的电流就越大.阅读课本并思考:不同导线能承载的最大电流不同,当电路中用电器的总功率过大时对家庭电路有什么影响?回答:当电路中总功率增大时,电路中的电流也增大.根据焦耳定律Q=I2Rt,导线电阻不变,电流增大,电流在导线上放出的热量会增多,使导线温度迅速升高,容易引起火灾.例题:炎炎夏日即将来临,明明家新购置了一台1.2 kW的空调.已知他家原有用电器的总功率是5400 W,电能表上标有“220 V 10(40)A”的字样.请你通过计算说明:(1)使用这台空调时,通过它的电流是多少?(2)从安全用电的角度考虑,明明家的电路是否允许安装这样一台空调?解:(1)由P=UI可知,通过空调的电流为:I1==≈5.5 A.(2)增加空调后,用电器的总功率为:P总=P+P1=5400 W+1200 W=6600 W,总电流为:I总===30 A<40 A,所以,从电能表使用的角度考虑,可以安装一台这样的空调.[知识拓展]通过上面的计算可以看出,当家庭电路中总功率增大时,电路中的总电流也增大.所以如果家中要添加新的大功率家电,比如电热器、空调等,应先计算一下电路中总电流,防止电路总电流过大,超过家庭供电线路和电能表允许的最大值,引起不必要的麻烦.[过渡语]除了家用电器的总功率过大会对家庭电路产生影响,还有什么因素会造成家庭电路电流过大?思路二问题:刚才我们说到家庭电路中家用电器的总功率对家庭电路的电流有影响,它们之间有什么关系呢?【演示实验】利用下图保险丝作用演示器演示:保险丝部位换成铜丝,功率较小时,电路正常工作.总功率过大时导线上的绝缘皮冒少量烟,后迅速断开电路.【分析总结】总功率过大会使电路中总电流过大,而电流过大有安全隐患,容易引发火灾.[过渡语]有时候家庭电路中用电器的总功率并不是很大,但是也会产生电流过大的现象,你认为原因可能是什么?二、短路对家庭电路的影响展示如图所示的电路,断开开关,把插头插入插座,可以观察到灯泡发光.闭合开关S,可以看到灯泡熄灭,保险丝发出明亮的光,并熔断切断电路.问题1:你能解释其中原因吗?回答:家庭电路中用电器是并联的,一旦发生短路,干路中电流很大,产生大量的热使保险丝熔断.问题2:如果没有保险丝可能会出现什么后果?回答:如果没有保险丝,导线的温度会升高,烧坏绝缘皮,引起火灾.讨论:1.短路会损坏用电器吗?回答:短路是指火线与零线之间直接相通,导致电流从导线流过而不从用电器流过,所以用电器不会被损坏.2.开关内两接线相碰,会造成短路吗?回答:开关内两接线相碰相当于闭合开关,把电路连通,与之相连的用电器正常工作.[知识拓展]可能发生短路的情形:在电路中,火线与零线直接相接通;用电器内部火线[过渡语]我们已经知道,短路时电路电流非常大,产生大量的热,很容易造成火灾,那么我们该如何防止电路中电流过大呢?三、保险丝的作用师:展示家庭电路演示板.问题1:闭合开关,分别插入台灯、电炉子时,电路中的总功率如何变化?干路电流如何变化?回答1:结合前面总功率过大对家庭电路的影响,可知电路总功率增大,干路电流也将增大.问题2:接入电路一段时间,用手摸一下导线,有什么感觉?为什么?回答2:学生体会到导线发烫.这是因为导线有电阻,电流具有热效应,所以导线会发烫.问题3:如果导线再细一些,会出现什么情况?回答3:导线越细,导线的电阻越大,根据焦耳定律,导线的温度会迅速升高,烧坏绝缘皮,甚至引起火灾.师总结:为了防止电路中电流过大,发生危险,在电路中要安装保险装置,以保护用电器和人身安全.展示各种保险装置,常见的保险装置有:保险丝、保险管、空气开关等.下面我们了解保险丝是如何保险的.演示课本实验,观察保险丝的作用,思考下列问题:1.制作保险丝的材料有什么特点?2.保险丝为什么可以起保险作用?3.如何选择合适的保险丝?学生讨论总结:1.制作保险丝的材料要用电阻率大、熔点较低的铅锑合金.2.当电路中电流过大时,自动熔断,保护电路.3.保险丝的选择依据是电路中的电流,依据电流选择保险丝.[知识拓展]保险丝是根据电路中导线能承载的最大电流选择的,保险丝越粗,其额定电流越大,过粗的保险丝对电路起不到保护作用,更不能用铜丝、铁丝代替保险丝.1.家庭电路中电流过大有两个原因:用电器短路和用电器的总功率过大.2.为了保护家庭电路及人身安全,电路中使用保险装置.1.下列三个现象:①灯头里的两个线头相碰;②插座中的两线头相碰;③照明电路的开关里两个线头相碰.其中可能引起保险丝熔断的是()A.①②③B.①②C.①③D.②③解析:①灯头里的两个线头相碰,火线和零线直接接触造成短路,电路电流过大,可能引起保险丝熔断;②插座中的两个线头相碰,火线和零线直接接触造成短路,电路电流过大,可能引起保险丝熔断;③照明电路的开关里两线头相碰,开关闭合电路接通,用电器正常工作,不会引起保险丝熔断.故选B.2.(2015·襄阳中考)关于家庭用电,下列说法正确的是 ()A.家庭电路中电流过大,一定是电路发生了短路B.连入电路中的用电器总功率越大,干路中的电流就越大C.保险丝熔断了,可以用铜丝或铁丝代替D.空气开关跳闸后,重新闭合开关就可以了解析:家庭电路中电流过大,可能是电路发生了短路,也可能是电路中的总功率过大,A选项错误;由I=知,家庭电路电压是220 V,连入电路中的用电器总功率越大,干路中的电流就越大,B选项正确;用铜丝或铁丝代替保险丝,当电路中的电流过大时,不能自动切断电路,起不到保险的作用,C选项错误;空气开关跳闸后,应先排查跳闸的原因,排除故障后再闭合开关,D选项错误.故选B.3.如图所示是安装了漏电保护器的家庭电路.当漏电保护器检测到通过图中A,B两处的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而起到保护作用.当家电维修人员在图中C 处不慎触电时,漏电保护器(填“会”或“不会”)切断电路.若人体电阻为10 kΩ,触电时通过人体的电流为mA.解析:当家电维修人员在图中C处不慎触电时,电流会从C处通过人体流向大地,导致通过B处的电流比A处的小,漏电保护器会切断电路.家庭电路的电压U=220 V,人体电阻R=10 kΩ=104Ω,因此通过人体的电流:I===0.022 A=22 mA.【答案】会224.如图所示是家庭电路中电流过大造成电线燃烧的两种情况,其中图所示情况是短路引起的,另一种情况造成的原因是由于用电器的过大.解析:从图甲中可以看出,用电器较多,还有大功率用电器,因此是用电器的总功率过大造成的.从图乙中可以看出,导线直接将火线和零线相连,因此是短路造成的.【答案】乙总功率1.家用电器的总功率对家庭电路的影响.2.短路对家庭电路的影响.3.保险丝的作用.一、教材作业【必做题】教材第112页动手动脑学物理的1,2题.【选做题】教材第112页动手动脑学物理的3题.第3节安全用电导入一:问题导入资料:1882年7月26日下午7时,上海的一台发电机开始运转起来,点亮了15盏电灯.这是在中国土地上第一次亮起电灯!可是3个月后,清政府官员竟下令禁止使用电灯.理由是使用电灯不安全,会引起火灾.大家认为这样做合理吗?说说你的看法.教师把学生分成正反两方,展开辩论.辩论完后,让学生说说自己的认识.正方:这样做合理.反方:这样做不合理.[过渡语]用电虽然有危险,但是它能给我们的生活带来很多好处,利大于弊.生活中只要注意安全用电,就可以避免危险的发生.生活、生产中我们怎样才能防止触电事故的发生呢?学完本节课,你的疑问就会迎刃而解.导入二:情境导入展示生活中常见的用电安全警示标志,比如“高压危险”、“有电危险”等.思考:在哪些地方见到过这些标志?学生观看用电安全警示标志,说出生活中在哪见过这些标志.播放由电引起的火灾,在高压线下钓鱼触电等视频,说明安全用电的重要性.[过渡语]电给我们的生活带来便利的同时,使用不当也会造成伤害,怎样才能安全有效地用电呢?这节课我们就来学习安全用电的知识.一、电压越高越危险阅读教材中“电压越高越危险”,思考下列问题:问题1:电对人体的伤害程度与哪些因素有关?回答1:电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关.问题2:结合自己所查资料,说说人对不同电流的不同反应.回答2:人对100~200微安的电流无反应;电流达到1毫安左右会引起麻的感觉;不超过10毫安时,人尚可摆脱电流;超过30毫安时,就会感到剧痛、神经麻痹、呼吸困难,有生命危险;当达到50毫安时,很短时间使人心跳停止.问题3:人手直接接触一节干电池两端,会发生危险吗?回答3:通常情况下人体的电阻约为104~105Ω,根据欧姆定律I=,通过人体的电流远小于1 mA,所以不会对人产生危险.问题4:为什么电压越高越危险?回答4:根据欧姆定律I=,在人体电阻不变时,电压越高,流过人体的电流越大,越危险.[知识拓展]人体是导体,在不同情况下的电阻不同,身体干燥时电阻较大,潮湿时电阻较小.电流对人体的危害除了跟电流的大小、通电时间的长短有关,还跟电流的频率、通过人[过渡语]电压越高越危险,人接触带电体和不接触带电体都会发生触电事故吗? 二、常见的触电事故思路一触电是指当人体接触或接近带电体,有电流通过人体时,引起人体的受伤或死亡的现象.触电会对人体产生极大的危害,那么在哪些情况下会造成触电事故呢?分析下列几幅图是如何造成触电事故的.1.低压触电:。