教科版 九年级物理 第九章 家庭电路 全章（及同步）5节

课题第九章家庭用电
9.1 家用电器
教学目标:
1.知识与技能
（1）了解常见家用电器的简单原理及使用方法。

（2）了解插头与插座。

（3）了解相线、中性线和保护地线。

2.过程与方法
（1）观察插头和插座的结构，辨认相线、中性线和保护地线。

（2）自己动手动脑了解验电笔的结构及其使用方法，并学会用了辨认插座孔连接的相线和中性线。

3.情感态度与价值观
（1）通过调查家用电器、自己动手动脑学会使用验电笔，激发学生的学习兴趣。

（2）通过对电在家庭生活中的应用，认识物理学科的价值。

（3）通过验电笔的使用，培养学生自主学习的精神和严肃认真的科学态度。

教学重点：
组织学生自己动手动脑了解验电笔的结构及其使用方法。

教学难点：
组织学生自己动手动脑了解验电笔的结构及其使用方法。

教学用具：
实物投影仪，电脑多媒体设备，验电笔，两孔、三孔插座，两脚、三脚插头。

教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
多媒体展示：流光溢彩的城市夜景，熟悉的家用电器。

学生很自然地走进电的世界，体会到电给人们带来的好处。

教师总结：电已经成为现代社会离不开的“空气和水”。

提问：大家想一想，如果没有了电，我们的生活将发生什么变化？或者说，如果停电了，结果会怎样？
教师：让各组派一个代表，发表你们组内讨论的结果。

教师总结分析：
如果没有电，夜晚将不再流光溢彩，我们将看不到我们喜爱的动画片、卡通片，高楼也不再那么容易上去，地铁将瘫痪，手机电话将无法使用等等。

播放： 2003 年美国、加拿大部分城市停电的有关资料。

教师：事实上，“电”是通过各式各样，各种用途的家用电器发挥电的作用的，这一节课我们就来学习我们几乎每天都要接触到的家用电器的知识。

电已经成为我们日常生活必不可少的一部分。

难以想象如果没有电，世界会怎样……，从20世纪初的电灯，到现在的电子计算机，电促进了人类的文明的快速发展。

现代家庭生活的自动化、智能化更离不开电。

二、新课讲授，师生互动
（一）认识家用电器
让学生能正确估算家庭用电负荷容量。

在课前，就布置学生调查自己家中的家用电器，写出调查报告，在课堂上进行交流。

调查报告格式如下：
题目：我家的家用电器
时间：
调查参与人员：
电器名称数量额定功率/W 用途
教师：用实物投影仪在全班展示某几位同学的调查报告。

提问：根据这些不同的家用电器的性能和用途，可以将家用电器大体分为几类呢？
教师引导学生进行交流、总结，鼓励学生发表意见和观点。

教师总结，板书：
1．家用电器
（1）家用电器的定义：
家用电器是把电能转变为其他形式的能量或利用电能进行某种信息处理，服务于家庭生活的设备。

（2）家用电器的分类：
根据家用电器的特性和用途大体分为：
电热类，电动类，照明类，信息类等等。

教师：请将你们自己手上的调查报告中的各种家用电器进行分类，并在后面注明其类型。

教师用实物投影仪展示几位同学完成的结果。

提问：我们常见的电热类的家用电器是如何工作的？
提示：请同学们阅读课文，并回答上述问题。

教师总结：（最好用 PPT 展示）
原理 1：靠电流通过导体产生热量加热（即焦耳定律）。

如：电热水器、电饭锅、电熨斗等。

原理 2：利用交变电流的磁场变化在铁磁性锅体中产生涡旋电流而发热。

如：电磁灶。

原理 3：利用特定高频电磁波使食物分子运动加快而使其温度升高。

如：微波炉。

教师：以上，我们对家用电器有了一个初步的了解，知道了不同家用电器的不同用途，下面我们就来研究一下家用电器与电源的连接情况。

板书：《 2、用电器与电源连接》
教师：家庭电器要工作，必须与电源连接，大家都清楚，一般情况下家用电器都是通过自身的插头与墙壁上的插座相连的，下面我们首先来对插座和插头进行研究。

（1）插座和插头
教师展示常见的一些插座和插头并提问：
这些插头的插孔什么不一样？插头有什么不一样？
PPT 展示结论 1 ：插座有两孔和三孔插座之分，插头有两脚和三脚插头之分。

提问：大家清楚什么时候使用两孔插座和两脚插头，什么时候使用三孔插座和三脚插头吗？这些插孔各有什么用途呢？
教师：带着这个问题，请同学们阅读课文。

教师：请同学回答上述两个问题。

PPT 展示结论 2 ：一般金属外表的电器用三孔插座和插头，没有的则用两孔。

PPT 展示结论 3 ：连接导线有三根：
ａ．相线（L），俗称火线，带电；
ｂ．中性线（N），俗称零线，不带电；
ｃ．保护接地线（PE），俗称接地线，不带电。

教师：那我们如何才能够清楚判断出哪个插孔有电？
有人说，我们可以用手摸摸，这样行不行？这样肯定不行。

我们知道电很有用，但是又很危险。

事实上，判断物体是否带电，我们可以用验电笔去检验。

展示实物验电笔，并拆开验电笔让学生观察其内部结构。

总结分析：
电阻：阻值较大，使电流较小，避免电流过大对人体的伤害。

弹簧：控制电笔的接通和断开。

辉光管：通过辉光管是否发光来判定物体是否带电。

教师展示使用过程和注意事项，注意安全。

让学生正确使用电笔（辨认安全电压），判断是否为相线。

PPT 展示结论 4 ：一般情况下，左孔是中性线（验电笔不发光），右孔是相线，上孔是保护地接线。

三、板书设计整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、家用电器是将电能转变成 的能量或进行某种 ，服务家庭生活的电器设备。

家庭电器通常通过 和 线与电源连接。

2、备用的插座与 相连，是用来接各种家用电器的。

安装在家用电源线的一端 ，将其插入插座即可以使家用电器与电源连通。

3、李明家里有许多电器，例如：A 、节能灯，B 、洗衣机，C 、电风扇，D 、电动自行车，E 、电饭锅，F 、电熨斗，G 、电炉子，H 、电冰箱。

（1）电能主要转化为光能的有 ； （2）电能主要转化为内能的有 ； （3）电能主要转化为机械能的有 ；
参考答案：1、其他形式，信息处理，插座，插头。

2、电源，插头。

3、（1）A ；（2）EFG ；（3）BCDH 。

五、作业 P30 自我评价。

教学反思：
验电笔的使用时应注意：一是注意学生经验知识的差异。

二要确保安全。

家用电器 家用电器——将电能转变成其他形式的能或进行某种信息处理、服务家
庭生活的电器设备。

分类
电动 照明
信息
电热 电流通过电阻产生热量——原理：焦耳定律。

如电热水器、电饭锅。

电磁灶——电磁感应。

交变电流的变化磁场在铁磁性锅体中产生电流
微波炉——高频电磁波使食物分子运动加剧，温度升高。

家用电器 与电源线 的连接 相线（火线L ）——带电————————右
中性线（零线N ）——通常不带电————左
保护地线（地线PE ）——通常不带电——-上——金属外壳 工作电路
验电笔——检验物体是否带电。

大电阻、辉光管。

使用：手触尾、尖触线，管发光，是相线。

课题9.2 家庭电路
教学目标:
1.知识与技能
（1）常识性了解家庭电路中常见的控制电器和保护电器。

（2）常识性了解家庭电路中的配电线路。

（3）常识性了解新旧两种家庭配电线路的主要不同之处。

2.过程与方法
（1）观察控制电器和保护电器，并了解其主要功能。

（2）自己动手尝试给熔断器换熔丝，或做漏电保护器例行试验。

3.情感态度与价值观
（1）通过调查家庭配电线路及控制电器和保护电器，激发学生的学习兴趣。

（2）通过了解家庭配电线路以及控制电路和保护电器，认识物理学科的价值。

教学重点：
组织学生调查家庭配电线路以及控制电器和保护电器。

教学难点：
组织学生调查家庭配电线路以及控制电器和保护电器。

一方面要求学生对新旧电路都要常识性了解，另一方面又要对当地的家庭实际电路有所侧重。

教学用具：
多媒体仪器，刀开关和低压断路器，保险管和漏电保护器。

教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
教师：前面一节课我们学习了家用电器，了解了形形色色的家用电器，这一节课我们将学习给家用电器输送电能的家庭电路。

二、新课讲授，师生互动
（一）家庭电路的控制电器和保护电器
我们先来了解一下家庭配电线路上的各种开关和保护设备。

教师：先让同学们自己阅读教科书第 31 页，回答下面的问题：（用 PPT 展示问题）问题 1 ：家庭控制电器有哪些类型？新宅中常用哪种控制电器？
问题 2 ：家庭保护电器有哪些类型？其原理和构造如何？
教师：请几位同学回答上述问题。

教师总结：
(1) 控制电器
两类：①刀开关：接通、切断电路的电器，如闸刀开关。

②低压断路器：也属接通、切断电路的电器，又称空气开关。

新宅中用此开关较多。

教师展示实物刀开关和低压断路器，并提问：为什么现在的新宅中使用低压断路器较多？
参考：教材第 31页最后一段，简单介绍低压断路器的结构和原理。

(2)保护电器
两类：① 熔断器：保险管
②漏电保护器：由小型断路器和漏电脱扣器组合而成。

教师展示实物保险管和漏电保护器。

小组动手活动：观察家庭配电箱。

如何对家庭配电箱的漏电保护器进行例行试验？
教师：先让学生阅读课本，总结试验步骤和注意事项。

教师引导，适时指导学生活动。

( 提醒学生注意安全 )
教师：以上我们学习了家庭电路的控制电器和保护电器，但我们更关注的是家庭的输电线路，即家庭的配电线路。

（二）家庭配电线路
安排小组交流讨论：
家庭用电时，各电器是处于并联还是串联关系，为什么？
教师引导：
如果各电器选择串联关系，假如某一用电器坏了，其他各电器是否还能继续使用？答案是不能。

那么，如果各用电器都并联呢？如果某一电器支路损坏，将不会影响其他各支路的用电器工作。

结论 1 ：家庭配电线路中，各用电器应处于并联关系。

板书电路图：（实物图参考教材第 33 页，图 9-2-7 ）
小组讨论：
上图中两根干线，哪根是相线（火线），哪根是中性线（零线）？
教师引导：
问题 1 ：相线和中性线有何区别？
答：相线有电，中性线无电。

问题 2 ：开关控制用电器，应控制火线还是零线？
答：应控制火线，只有这样，当开关断开时，用电器才会
处于安全状态。

结论 2 ：用电器开关应控制相线（ L ），即火线，所以上图上面为火线，下面应为零线。

教师：请同学们阅读教材第 33 和 35页的内容，思考并回答下面问题：
旧住宅与新住宅配电线路有何异同？
教师总结：
（ 1 ）相同：用电器处于并联关系。

（ 2 ）不同：用电器和插座所处的回路不同。

即：在新宅中，所有的照明电器处于一个回路中，彼此处于并联关系；所有的插座处于另一个回路中，彼此也处于并联关系。

但在旧宅中，用电器和插座均处在同一个回路中，当然彼此处于并联关系。

三、板书设计 整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、家庭电路中控制电器有 、 ，保护电器有 、 。

2、家庭电路中灯具、插座间是 联，控制灯具的开关安装在 线上，且与灯具 联。

3、空气开关是一种“新型的保险装置”，附在总开关上，当电路中的电流过大（即短路或过载）时，空气开关会“跳闸”，还有漏电保护器，正常情况下，不应该有电流直接流入大地，当站在地上的人不小心接触火线，电流经过人体流入大地，此时漏电保护器会迅速 电路，对人体起 作用。

4、如图所示的电能表，该电能表所在的电路中已经消耗的电能是 kW •h ，此电能表在电路中允许的最大功率是 W 。

当家中用电器全部工作时，电能表1min 转了60转。

由此可估算出该家所有用电器的总功率为 W ；若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流，还可以再增加 W 以下的用电器。

家庭电路 家庭 电路
控制
电器 刀开关：接通、分断电路——闸刀开关
低压断路器：接通、分断电路——闸空气开关
保护
电器 熔断器：——熔丝、保险管
漏电保护器：
家庭配 电线路
进户线
电能表——测消耗电能
控制电器——刀开关
保护电器——熔断器、漏电保护器
灯具、插座并联；控制灯具的开关装在相线上； 白炽灯螺丝口中心金属片接相线，螺丝套接中性线。

相线（火线L ）——220V
中性线（零线N ）——0V
参考答案：
1、闸刀开关、低压断路器，熔丝、漏电保护器。

2、并，相线，串。

3、分断，保护。

4、978.5,2200,600，1600。

五、作业P34T2
回家看看自己家里的家庭线路，看看配电箱里的控制电器和保护电器（需要父母在场），分析自己家里的线路是否有两条：一条控制照明，一条控制插座？
教学反思
本节课学生学习的难点在对家庭配电线路零火线的判断分析以及比较新旧住宅的线路异同上。

此处采用自学阅读、小组讨论交流的形式，能够培养学生自主学习和相互交流的能力。

所以，在设计本节教学过程的时候尽量通过学生的自学、合作、探究及师生交流、共同发展的互动过程，教给学生一种研究问题的方法，从而培养学生的能力。

课题9.3 安全用电与保护
教学目标:
1.知识与技能
（1）常识性了解引起触电事故的原因，以及对人体来说安全的电压量值。

（2）常识性了解由用电引起的火灾、爆炸及其他安全事故。

（3）常识性了解接地等用电保护措施。

2.过程与方法
（1）收集、查阅、浏览有关用电事故的信息，体验安全用电的意义。

（2）观察现实的家庭电路，分析认识所采用的安全措施或安全隐患。

3.情感态度与价值观
（1）通过对安全用电的学习树立安全用电意识。

（2）通过对了解家庭配电线路以及控制电路和保护电器，认识物理学科的价值。

（3）通过对安全用电的学习，培养严谨的科学态度与以人为本的人文精神。

教学重点：
使学生树立安全用电的意识。

教学难点：
使学生树立安全用电的意识。

教学用具：
多媒体仪器，三孔插座和插头、挂图。

教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
教师：随着家电的普及，现代生活已离不开电。

电可以为我们服务，如不注意安全，也可以造成危害，致使设备烧毁、引起火灾、人触电身亡，因此，合理安全地使用电能是非常重要的。

二、新课讲授，师生互动
（一）触电和安全电压
触电是怎么回事？——电流从人体中流过造成的。

触电的原因是什么？
实验：让学生用手捏住一节干电池的两极，问有没有不舒服的感觉，接着让学生用万用表测出自己的电阻，引导学生用欧姆定律计算通过人体的电流。

进而指出：人体是导体，当人体上加有电压时，就会有电流通过人体。

当通过人体的电流很小时，人没有感知；当通过人体的电流稍大，人就会有“麻电”的感觉，当这电流达到 8 ～ 10mA 时，人就很难摆脱电压，形成了危险的触电事故。

所以当加在人体上的电压大到一定数值时，就发生触电事故。

电流对人体造成伤害的关键因素有二：一是电流的大小；二是通电时间的长短。

触电电流的大小取决于触电电压和人体电阻。

教师：50 V定为安全电压限值。

不同环境安全电压五个等级：42V、36V、24V和6V。

（二）低压触电和高压触电
播放有关触电的录像，并让学生看完录像后总结触电形式。

教师进行归纳：
（1）家庭电路中的触电（低压触电）：人接触了火线与零线或火线与大地。

① 人误与火线接触的原因：火线的绝缘皮破坏，其裸露处直接接触了人体；潮湿的空气导电；不纯的水导电；电器外壳未按要求接地，其内部火线外皮破坏接触了外壳等。

② 人自以为与大地绝缘却实际与地连通：人站在绝缘物体上，却用手扶墙或其他接地导体或与站在地上的人接触。

（2）高压触电。

高压带电体不但不能接触，而且不能靠近。

高压触电有两种：
① 电弧触电：人与高压带电体距离到一定值时，高压带电体与人体之间会发生放
电现象，导致触电。

② 跨步电压触电：高压电线落在地面上时，在距高压线不同距离的点之间存在电
压．人的两脚间存在足够大的电压时，就会发生跨步电压触电。

（三）火灾、爆炸及其他
火灾是用电的多发事故。

有些火灾是电火花或电弧引起的。

电流过大，导线发热会使绝缘外皮着火。

功率过大和短路时引起电流过大的原因。

电火花和电弧可能引起爆炸，电冰箱不宜放在使用煤气的厨房中。

不然，如遇煤气泄漏，控制电冰箱通断的继电器产生电火花，可能点燃煤气，引起爆炸。

讨论与交流：预防电火灾
（四）用电保护
教师：在用电中，怎样才能防止触电事故，保证用电安全呢？
利用挂图，引导学生通过各种现象思考；在安全用电方面应注意什么问题？
教师总结：
（1）开关接在火线上，避免断开开关时使零线与接地点断开；
（2）安装螺口灯的灯口时，火线接中心、零线接外皮；
（3）室内电线不要与其他金属导体接触，不在电线上晾衣物、挂物品．电线有老化与破损时，要及时修复；
（4）电器该接地的地方一定要按要求接地；
（5）不用湿手扳开关、换灯泡，插、拔插头；
（6）不要站在潮湿的桌椅上接触火线；
（7）接触电线前，先把总电闸断开，在不得不带电操作时，要注意与地绝缘，先用测电笔检测接触处是否与火线连通，并尽可能单手操作；
（8）高压触电比 220 Ｖ电压的触电更危险，所以看到 “ 高压危险 ” 的标志时，一定不能靠近它；室外天线必须远离高压线，不能在高压线附近放风筝、捉蜻蜓、爬电杆等。

三、板书设计 整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、触电是电流从 中通过造成的。

关键因素一是 大小；二是通电 长短。

2、电火花或电弧可引起火灾。

（1）电流过大，导线发热会使绝缘皮着火。

过大和 是电流过大的主要原因。

（2）接触不良、 不畅可引燃导线。

3、如果发现有人触电了，下列哪些措施是正确的？ A ．迅速用手拉触电人，使他离开电线； B ．用铁棒把人和电源分开； C ．用潮湿的木棒将人和电源分开； D ．迅速拉开电闸、切断电源。

4、如因电线短路而失火，能否立即用水去灭火？为什么？
参考答案：1、人体，电流、时间。

2、功率，短路，散热。

3、D 。

4、不能，因水可导电，会加重灾情．必须迅速切断电源，用砂土、灭火器扑灭火焰。

安全用电与保护 触电和 安全电压 触电是电流从人体中通过造成的。

关键因素一是电
流大小；二是通电时间长短。

安全电压分为42、36、24、12、6V 五个等级。

50V
定位安全电压限值。

低压触电
高压触电
低压触电（家庭电路220V ，动力电路380V ）。

相线——人体——大地形成回路
相线——人体——中性线形成回路
高压触电（1000V 以上）。

高压电弧、跨步电压
火灾爆炸 电火花或电弧可引起火灾。

（1）电流过大，导线发热会使绝缘皮着火。

功率过大和短路是电流过大的主要原因。

（2）接触不良、散热不畅可引燃导线。

电火花或电弧可引起爆炸。

用电保护
电器安全——熔断器、漏电保护器属于保护电器。

保护地线——保护措施。

发生相线与用电器金属外壳连通故障时，故障电流会使熔断器熔断或漏电保护脱落，切断电源。

救人灭火先断电。

五、作业P39 T2
教学反思
安全用电知识具有很强的实践性和社会性，也是作为现代公民所必需的知识，本节知识注重的是科学技术在社会中的应用。

应用录像和图片，加深了学生对安全用电的认识。

课题9.4 家庭生活自动化、智能化
教学目标:
1.知识与技能
常识性了解家庭生活自动化、智能化。

2.过程与方法
（1）收集、查阅、浏览有关家庭生活自动化、智能化的信息。

（2）开展一些智能化的“小制作”、“小实验”，以及编写“小论文”的活动。

3.情感态度与价值观
（1）通过了解家庭生活自动化、智能化，使学生认识科学技术的社会价值，增强服务社会的责任意识。

（2）通过开展课外活动，激发学生学习兴趣。

教学重点：
使学生对家庭生活自动化、智能化有了初步印象之后，对生活产生更多的美好憧憬，并从中体认科学技术的社会价值，树立服务社会的意识。

教学难点：
引导学生认识到物理对人类生活的巨大推进作用。

教学用具：
多媒体仪器，声控开关、挂图。

教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
随着经济的迅速发展，人民的生活水平日益提高，各种家用电器以走进千家万户，给我们带来了极大地方便和乐趣，与此同时计算机的应用和网络的发展还将使我们的家庭生活逐渐走向自动化和智能化，这就要求我们不但要了解目前的一些家用电器，掌握有关知识和操作技能，还要展望未来的发展。

二、新课讲授，师生互动
（一）住宅楼道灯的自动控制
提前一周的时间布置给学生一个作业：搜集整理有关家庭生活自动化的一些案例。

（楼道声光控开关、电冰箱及饮水机的温控开关等）。

并要求学生以小组的形式用一节课的时间向大家作汇报。

请各个小组按顺序汇报成果 , 大家进行信息交流。

汇报完毕后教师进行总结与补充。

一、声光控开关
需要加以说明的是：声光控开关必须同时具备两个条件，声光才起作用。

从声光控开关的结构上分析，开关面板表面装有光敏二极管，内部装有柱极体话筒。

而光敏二极管的敏感效应，只有在黑暗时才起到作用（可用液晶万用表测得数值）。

也就是说当天色变暗到一定程度，光敏二极管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二极管一路电路处在关闭状态，这时在楼梯口等处只要有响声出现，柱极体话筒就会同样产生脉冲电流，这时声光控制开关电路就连通起作用。

因为必须要二个条件同时存在，声光控开关才起作用，故叫与门电路。

声控开关、光控开关在或门电路中也有运用。

电路中只要有任何一个条件存在（即任何一个开关接通），电路就被接通，
所以称这种电路为或门电路（声控、光控原理同上）。

二、红外线开关
1. 适应范围——走道和居室照明控制；
2. 红外线感应后，灯光自动报警；
3. 红外线感应后联通蜂鸣器报警；
4. 控制室防盗指示灯报警。

红外线感应开关的探头和感应线路有延时功能，所以说它的特点是对移动物体而言，相对静止状态时，红外线开关效果并不理想。

所以在红外线开关的内部结构上设计“关联电路”线路原理，同样适用于安装在厨房和卫生间。

三、饮水机问题
图 1
如图 1 甲是 HG2002 型台式饮水机结构剖面示意图，控水槽中浮体 A 与阀门 C 固定相连，当 A 恰好浸没时阀门 C 关闭， A 未浸没时 C 略有下降，桶内水流入控水槽。

水沸腾前温控开关 1 和 2 同时闭合，才会使红灯亮、绿灯灭、加热管工作；水沸腾后两开关同时断开，才会使绿灯亮、红灯不亮、加热管不工作。