课程简介

本节内容是家庭电路的组成,各部分的功能作用,以及它们是怎样连接起来的。家庭电路与生活实际联系紧密,本节课借助矩道3D虚拟仿真实验室,营造逼真的家庭电路教学场景,让学生在极具真实的环境下学习家庭电路,将所学的知识与实际生活做到快速结合,培养学生解决实际问题的能力。

教学目标

1. 了解家庭电路的组成部分及作用,有初步的安全用电常识,会解决有关家庭电路的简单问题。

2. 了解用试电笔判断火线、零线的方法。

3. 了解三线插头与漏电保护器。

重点难点

教学重点:家庭电路的组成部分及各部分功能,会解决有关家庭电路的简单问题。

教学难点:组织学生观察、分析、归纳各部分功能,培养学生应用理论知识解决实际问题的能力。

教学流程

新课导入

依次通断教室内的各盏电灯,看它对其他电灯有无影响,然后提问:

1. 教室中的灯是并联还是串联?这样连接有什么好处?

2. 我们家里各个房间的灯又是怎样连接的?开关和灯是如何连接的?家里的插座和电灯又是怎样连接的?

为了解决上述问题,我们今天学习家庭电路。

环节一:家庭电路的组成

教师:家庭电路是最常见、最基本的实用电路。之前我们做电学实验时,通常用干电池或学生电源来提供电能,而家庭电路中所用的电能是从发电厂通过输电线输送来的。我国的家庭电路的电压是220V。

打开矩道初中物理3D实验室,进入家庭电路模块,展示家庭电路的构成,让学生逐个观察每一部分,对每一部分初步讲解。

电路虚拟实验 矩道虚拟实验室(1)

家庭电路由两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成。

1. 进户线

(1) 作用:充当家庭电路的电源,为家用电器供电。

(2) 进户线有两根,一根叫做端线,俗称火线,用“L”表示,另一条叫做零线,用“N”表示。

(3) 零线在入户前已经和大地相连,因此零线与大地之间不存在电压。

(4) 我国的家庭电路的电压是220V,这个电压是加在火线上,因此火线和零线之间的电压是220V,同样,火线和大地间的电压也是220V。

电路虚拟实验 矩道虚拟实验室(2)

2. 电能表

(1) 输电线进户后首先要接到电能表上。

(2) 作用:用来显示所消耗的电能。

(3) 类型:数字式电能表和转盘式电能表。

让学生观察表盘上的铭牌,计算出电能表允许安装的用电器最大功率。

电路虚拟实验 矩道虚拟实验室(3)

3. 总开关

(1) 总开关接在电能表之后。

(2) 作用:控制家庭电路的通断,便于维修、安装,保证施工人员安全。

4. 保险装置

(1) 保险装置在总开关之后,接在火线端。

(2) 作用:电路中电流过大时,熔丝自动熔断,切断电路,对用电器起到保护作用。

(3) 不同类型:

A、铅锑合金保险丝:

① 电阻大。电流通过保险丝时发热多,温度能迅速上升。

② 熔点低。温度上升到熔点时能计时熔断。

③ 保险丝越粗,额定电流(熔断电流)就越大。当通过保险丝的电流小于或等于额定电流时,保险丝正常工作;当通过保险丝的电流大于额定电流、达到或超过它的熔断电流时,保险丝熔断。

④ 保险丝不能用铜丝、铁丝等替代。

B、空气开关:当电路中的电流过大时,空气开关自动断开,切断电路。

电路虚拟实验 矩道虚拟实验室(4)

5. 在电能表、总开关、保险装置之后,可以连接用电器。

(1) 所有用电器并联接在电路中,一端接火线,一端接零线。

(2) 控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间。

(3) 电路中还可以安装插座,许多用电器可以接在插座上。

(4) 如果多个用电器要用同一个插座,就必须用插线板。插线板上的多个插头都是并联的。

电路虚拟实验 矩道虚拟实验室(5)

环节二:试电笔

教师:在连接家庭电路时,正确区分火线和零线十分重要,常用的方法是用试电笔来判断。

1. 试电笔的结构:由金属笔尖、大电阻、氖管、弹簧和金属笔帽组成。

电路虚拟实验 矩道虚拟实验室(6)

2. 试电笔的正确使用方法:

使用时,手指按住金属笔帽,用笔尖接触被测导线,手千万不能碰到笔尖。

电路虚拟实验 矩道虚拟实验室(7)

3. 试电笔的工作原理:

试电笔的氖管中充有稀薄的氖气,两端是金属电极,当电极间的电压达到一定值时,氖气会导电并发出红光。

如果被测导线是火线,电流经过笔尖、大电阻、氖管、弹簧,再经过人体、大地,流到零线,构成闭合回路,氖管就会发光。

如果被测导线是零线,氖管中没有电流,不会发光。

试电笔中的电阻非常大,约有一百万欧姆,因此通过人体的电流非常小,不会对人体造成伤害。

环节三:三线插头和漏电保护器

1. 三线插头

教师:展示多种用电器,让同学们观察这些用电器地插头,哪些用电器的插头是两线插头,哪些用电器的插头是三线插头?

师生总结:带有金属外壳的用电器一般用三线插头。

教师:为什么要用三线插头?三线插头对应的三孔插座应该如何接在家庭电路中?

教师:三线插头的三条线,一条线接火线,一条接零线,而第三条线是和用电器的金属外壳相连的,这一条导线要接在三孔插座的接地端,让外壳与大地相连。这样如果用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏,使外壳带电,电流就会流入大地,不致对人造成伤害。

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2. 漏电保护器

有些总开关,或者控制插座的总开关上还装有漏电保护器,如果人不小心接触火线,电流经过人体流入大地,它会迅速切断电流,对人身起到保护作用。

环节四:照明电路

让学生借助物理3D教学软件在家庭电路模块中观察线路的接法,提问:为什么要这样连接?灯和开关的位置能否互换?

要求学生通过讨论明确:

1. 开关连接在火线和灯之间,这样开关断开后,人就可以安全地更换灯泡。

2. 灯座的螺纹一端接零线,这样即使人不小心接触到灯座,也会尽可能地避免引发安全事故。

板书设计

1.

1) 进户线:

① 火线和零线

② 火线--零线:220V;火线—大地:220V;零线--大地:0V

2) 电能表:显示家庭电路消耗的电能

3) 总开关:控制家庭电路的通断,便于维修、安装

4) 保险装置:

① 作用:当电路中电流过大,自动熔断,保护电路

② 接在总开关之后、火线端

③ 插入式保险丝:

a、 材质:铅锑合金

b、 电阻大、熔点低

c、 越粗,额定电流(熔断电流)越大

d、 不可用铜丝、铁丝替代

④ 空气开关

5) 用电器:

① 并联在家庭电路中

② 控制用电器的开关连接在用电器和火线之间

2.

1) 构造:金属笔尖、电阻、氖管、弹簧、金属笔帽。

2) 正确使用方法:手指按住笔帽,笔尖接触导线,手不得碰触笔尖

3) 大电阻的作用:通过人体的电流很小,不会造成伤害

3.

1) 三线插头:左零右火上接地

2) 漏电保护器

4.

1) 开关接在火线与灯之间

2) 灯座螺纹接零线


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