人教版九年级全册第1节 家庭电路第一课时教案

这是一份人教版九年级全册第1节 家庭电路第一课时教案，共6页。教案主要包含了家庭电路的组成，火线和零线等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息课例编号 学科物理年级九年级学期第一学期课题家庭电路（第一课时）教科书书名： 物理九年级全一册                                出版社：人民教育出版社                出版日期：2013年6月教学人员 姓名单位授课教师  指导教师  指导教师  教学目标教学目标：1、  知识和技能了解家庭电路的组成, 掌握试电笔识别火线和零线的方法。 2、  过程与方法 观察家庭和教室的实际电路,能简单描述家庭电路的主要特征。3、  情感、态度与价值观 提高安全用电的意识。教学重点：了解家庭电路各组成部分的功能和作用。教学难点：认识火线零线，知道试电笔的作用，会正确使用试电笔。教学过程时间教学环节主要师生活动 创设情境同学们，大家好，我是来自北京市第四中学的樊跃龙老师，请同学们准备好学习任务单，和樊老师一起开始今天的学习。当夜幕降临，华灯初上，璀璨的灯光点亮了一栋栋高楼大厦，夜晚的城市被装点的格外亮丽。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个角落，每一户家庭中。雄伟的高压输电塔翻山越岭，通过高压输电线把电能，从遥远的发电厂送到城市和乡村的每个角落，每一户家庭中。 新课引入我们家里的客厅、卧室、厨房和卫生间都离不开电的使用。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的。同学们，我们要想安全地享受电带来的便利，就先要了解你的家里是如何用电的？前面我们已经学过电路的基本组成：有电源、用电器、导线、开关。家庭电路也满足这样的基本组成，但是又有一些与实验室电路不同之处，今天，我们就对家庭电路的组成做一个比较详细的了解。我们在做电学实验时，通常用干电池或学生电源来提供电能。而在家庭电路中，用电器消耗的电能，是从发电厂通过输电线送来的，进入家中的输电线也叫做进户线。 电路组成进户线首先要接到电能表上，电能表用于计量家庭的耗电量。接下来是全户用电的总开关，用来控制室内全部电路的通、断。在总开关的后面安装有保险装置。在保险装置之后，才可以接固定于室内用于照明的电灯，和用来连接其他家用电器的插座。同学们现在看到的这张图是比较简单的家庭电路示意图，归纳一下：家庭电路主要是由两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成。各部分的作用都是什么呢？首先是进户线，这两根进户线位于室外，其作用是将电能输送至家中，与我们之前的实验电路相比，进户线相当于每个家庭电路中的电源。进户线后面要接入一块电能表，电能表用来显示每个家庭所消耗的电能。为了便于检查和维护，它一般安装在室外。比如图片中所示，几个家庭的电能表集中放置在室外的电表箱中。电能表后面不能直接接入用电器，而是必须接入能控制室内全部电路的总开关。当家庭电路需要改造和检修时，必须断开总开关，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。原来的家庭电路中的总开关是一个闸刀开关，现在有些场合还可以见到它。这种闸刀式总开关，向上方推闸刀，电路连通，再将控制用电器的开关闭合，用电器工作；当进行电路检修或是改造时，向下拉闸刀，电路断开，将写有“电路检修、禁止合闸”的警示牌挂在闸刀处，以免有人误合开关，造成触电事故。请同学想一想，为什么要这样设计呢？因为这样设计是为了保护人们的安全。 我们用实验室使用的单刀单掷开关来模拟一下，如果设计成向下拉闸刀，闭合电路，当检修电路时，向上推闸刀，断开电路，如果闸刀因为外界的意外震动而落下，会使电路接通，就有可能发生触电事故！所以向上推闸刀闭合电路的设计是为了保护人们的安全。总开关后面需要安装保险装置。在原来的家庭电路中，保险装置是内部装有熔丝的保险盒。熔丝（俗称保险丝），当家庭电路中电流过大时，熔丝会熔断，切断电路，对电路及用电器起到保护作用。但熔丝一旦因为电流过大而熔断，则需要在检修电路之后更换新的熔丝，就会给人们的生活造成一些不便利。如今，在家庭电路中，用空气开关取代了总开关和保险盒，就完美的解决了这个问题。当电流过大时，空气开关会自动“跳闸”，切断电路。在找出电流过大的原因并排除故障后，向上闭合开关即可，如果没有排除故障，向上闭合开关还会自动“跳闸”。所以，空气开关既同时起到了总开关和保险装置的作用，又免去了更换熔丝的操作。在保险装置之后，就可以连接用来照明的电灯和用来连接其他家用电器的插座了。同学们可能已经注意到了，图中标注出了两根进户线的名称。其中一根叫做端线，俗称火线，另一根叫做零线。 火线零线我们通常所说的家庭电路电压220V指的是火线与零线之间的电压。由于零线在入户前已经和大地相连，所以零线与大地之间的电压是0V，那么火线与大地之间的电压是多少伏呢？很好，火线与大地之间的电压是220V。这么看来，如果人意外触碰到火线是十分危险的，因此生活中我们要避免人体接触火线，所以识别火线和零线是非常重要的。我们通常使用试电笔识别火线和零线，试电笔的种类较多，它们用法相似，略有区别。今天我们重点学习钢笔式试电笔和螺丝刀式试电笔的使用方法。我们先来了解试电笔的构造。常见的试电笔由笔尖金属体、绝缘外壳、电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体组成。钢笔式试电笔的笔尾处是金属笔卡，螺丝刀式试电笔的笔尾处是金属帽。我们重点来认识一下氖管。右侧是一个拆开的氖管，它的内部充有稀有气体——氖，并从中引出两个金属电极。当电极间的电压达到一定值时，氖气就会被击穿。只要很小的电流从一个电极流到另一个电极时，氖气就会发光。那么，应该怎样正确使用试电笔呢？请看老师的演示，使用时，我们用食指或拇指接触金属笔卡，用金属笔尖接触被测试的导线，如果接触的是火线，氖管发光。如果接触的是零线，氖管不发光。螺丝刀式试电笔的使用方法和钢笔式试电笔基本一致，唯一的区别是要用食指或拇指接触金属帽，用金属笔尖接触被测试的导线，如果接触的是火线，氖管发光。如果接触的是零线，氖管不发光。相反，如果手指没有接触笔尾金属体，就没有构成回路，因此没有电流经过氖管，所以氖管不发光。这种操作是错误的，因为无法识别火线和零线。当然，还有一种错误操作，是十分危险的，那就是手指直接接触金属笔尖，这时一旦接触火线，电流不会再经过试电笔中的大电阻，而是直接经过人体流向大地，此时人就会触电，可能危及生命！所以一定避免误碰金属笔尖！总结一下，使用试电笔时手必须接触笔尾金属体，笔尖接触被测的导线。为什么金属笔尖接触火线时氖管会发光呢？下面我们来看一看试电笔的工作原理。因为火线与大地之间电压是220V，人体是导体，当金属笔尖接触火线时，电流经由金属笔尖、电阻、氖管、弹簧、金属笔卡或金属帽、人体，流向大地，构成回路，所以氖管发光。而零线与大地之间电压是0V，没有电流经过氖管，所以氖管不会发光。这时有同学可能会问，当氖管发光时，人体相当于接入了电压为220V的电路中，人岂不是触电了吗？不会发生危险嘛？其实大家不必担心，还记得与氖管串联的那个电阻嘛？其阻值可以达到约100万欧，也就是1×106Ω，人体电阻大约1万欧，有时可能更小，远小于试电笔中的大电阻，可以忽略。利用欧姆定律，我们可以计算出，经过人体的电流是非常小的，研究表明，当通过人体的电流大于1mA时，人才会有感觉。大小在0.22mA左右的电流不会对人体有什么影响。不会对人体造成伤害的。所以正确使用试电笔就是要让人体接入电路中，构成回路，所以手指必须要接触笔尾金属体请同学们想一想这个问题在正常情况下,只要试电笔可以接触到火线，氖管就会发光，开关闭合后, 用试电笔测试A点时，氖管发光，说明火线正常。测试B点时,氖管也发光，说明AB段是通路。再测C点时，氖管仍然发光，说明BC段也是通路。而测D点时，氖管不发光，说明D点没有与火线接通，则CD段出现断路。总结一下，用试电笔判断电路故障的方法：把不能工作的用电器看成导线,若待测点能使试电笔的氖管发光,则该点与火线之间是通路;若待测点不能使试电笔的氖管发光,则该点与火线之间出现断路。接下来请同学们结合本节课所学知识，讨论几个问题。保险盒是串联接入家庭电路还是并联接入？我们知道，保险盒内一般装有熔丝，其作用就是当电路中电流过大时，自动熔断，达到切断电路的目的。所以要想起到切断电路的作用，必须串联接入家庭电路中。既然保险盒必须串联接入家庭电路中，那么保险盒是否可以串联安装在零线上呢？请同学们想一想如果将保险盒串联安装在零线上，电路中电流过大时，保险盒内的熔丝熔断，虽然实现了切断电路的目的，但是切断是零线，而火线并没有切断，仍然与用电器相连，此时，人们在检修电路时，就会因接触火线而触电。因此保险盒必须安装在火线上！这时有同学可能会问了，既然为了保证安全，火线和零线各安装一个会更保险吗 ？我们来分析一下，如果火线和零线各安装一个保险盒，当电路中的电流过大时，就有可能出现其中一个保险盒中的熔丝先熔断，而另一个保险盒中的熔丝没有熔断的现象。如果熔断的是零线上的熔丝，电路中的用电器仍然与火线相连。人们在检修电路时，就会因接触火线而触电。因此火线和零线各安装一个保险盒不会更安全，反而不安全！  课堂小结最后我们来回顾一下本节课都学到了什么，第一部分，我们知道了家庭电路的组成，包括进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等，同时了解了各部分在家庭电路中的作用。第二部分，我们重点学习了使用试电笔识别火线和零线，同时也掌握了正确使用试电笔的方法：手必须接触笔尾金属体，但严禁触碰笔尖金属体。  板书设计第1节       家庭电路（1）一、家庭电路的组成进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、开关二、火线和零线使用试电笔识别火线和零线手指必须接触笔尾金属帽(金属笔卡)手指不可触碰金属笔尖