【初中物理】跨学科实践：为家庭电路做设计课件 -2025-2026学年人教版物理九年级全册

物理九年级全一册•人教版2024第3节

跨学科实践：为家庭电路做设计第十九章生活用电1.在家庭电路设计项目中，第一步应该做什么?（）A.直接绘制电路设计图 B.统计家中所有电器的功率C.购买新型断路器 D.测试现有电路安全性预习检测B2.如图甲所示为小海家墙上安装的一个带开关的三孔插座，只需将插座上的开关断开就可以安全切断电源。请在如图乙中将开关和插座正确地接入家庭电路中。3.“注意安全，珍爱生命！”“全国中小学安全教育平台”和物理学科都强调了安全用电。下列做法符合安全用电原则的是（）A．所有家用电器都使用两孔插座B．更换灯泡时，断开电源开关C．用湿布擦拭擦座D．家用电器由线绝缘皮破损了仍继续使用B4.某电热水器功率为3000W，工作电压220V，应选择哪种规格的铜导线?（

）（参考安全标准：导线载流量>1.2倍工作电流）A.1.5mm2（载流量16A）B.2.5mm2（载流量25A）C.4mm2（载流量32A）D.6mm2（载流量42A）B重点难点教学重点教学难点①根据家用电器的额定功率，合理划分配电分支回路，实现用电功能与安全性的统一。②运用电功率与电流关系，确定各分支回路所需导线规格与断路器额定电流，形成系统化设计思路。①如何在有限资源下平衡“安全性”与“经济性”，做出最优选型决策。②学生在缺乏真实配电箱观察经验的情况下，如何构建对家庭电路拓扑结构的直观认知。小明家正在装修，爸爸建议小明一起为家庭电路提出一个简单的设计方案，为了使家庭电路更加安全、合理，设计时应该主要考虑哪些因素呢?情景导入项目提出每个家庭的用电情况是不一样的，假如你家正在准备装修改造，请你根据家里的用电需求及前面的学习与研究，为你的家庭电路提出一个简单的设计方案。可以与同学分工合作，完成任务。项目分析为了使家庭电路更加安全、合理，设计时你觉得应该主要考虑哪些因素呢？首先可根据家里现有的用电器，初步估算家中的总体用电需求，然后合理规划并设计室内的配电分支回路。如果有兴趣，最后还可对家庭电路中使用到的断路器、导线等配电器材进行选型，使器材之间相互匹配。设计家庭电路前需要了解：家庭中的用电需求都有什么？需要配备哪些用电器？？探究新知【项目实施】1.调查家庭用电需求请你调查并记录目前家中主要用电器的使用情况。明确用电需求，为规划家庭电路的配电分支回路作准备。用电器数

量电功率照明灯电视机电冰箱洗衣机······额定电流（单台）小妙招：查看电器铭牌标签或查阅《常见家电功率手册》探究新知2.设计合理的分支回路方案回路类型包含区域用电器及数量插座分支回路1客厅/厨房洗衣机1台、电冰箱1台、电视1台……插座分支回路2厨房微波炉1台、电饭锅1台……照明回路全屋各类照明灯具12盏空调分支回路客厅/卧室空调3台总功率······根据实际用电需求，结合家用电器的使用环境，进行小组讨论，设计家庭电路的分支回路或为家庭电路优化提出方案与建议。某插座分支回路设计示意图探究新知通常情况下，导线的横截面积越大，长时间通电时所允许最大安全电流也会越大。根据你所设计的各条分支回路的用电情况，总功率大的分支回路要选粗一些的导线，还是细一些的？家庭电路中供电导线是不是横截面积越大越好？你认为在选择导线时，除了安全因素，还要考虑哪些因素？想想议议总功率大的分支回路要选粗的导线，家庭电路中的供电导线并非横截面积越大越好。选择导线时，除安全因素外，还需考虑输电距离、成本、环境温度等因素。导线横截面积越大，允许通过的电流越大，为了确保导线在长时间通电时不因电流过大而发热过多，引发安全隐患，故总功率大的分支回路应选粗一些的导线。安全因素距离越长，线路的线损压降越大。为了降低压降，保证用电设备正常工作，长距离输电时通常需要选择较大横截面积的导线。输电距离环境温度对导线载流量有重要影响。高温环境下空气流通差会导致载流量降低，因此在高温环境或散热差的场所，需要选择较大横截面积的导线或耐高温电缆。环境温度不同材质的导体电阻不同，铜的导电性优于铝，相同输电容量下，铜材质导线的横截面积可以小于铝材质导线。导体材质和结构探究新知3.配电器材选型与匹配标准①导线材质与规格必须使用铜质导线，禁止使用截面≤10mm²的铝质导线。照明回路：1.5mm2铜线，共用1个回路，大户型可分区域。普通插座：2.5mm2铜线，客厅、卧室等区域。卫生间：建议使用4mm2，因湿气和大功率电器。空调：柜机/中央空调需6mm2，总功率超18kW需分体设计。导线材质线路规格‌1探究新知②关键设备配置建议使用双匹63A漏保空开，控制全屋电源。冰箱：2.5mm2铜线+16A单匹空开，保持全天候供电。‌洗衣机/烘干机：4mm2铜线+20A单匹漏保空开‌。大功率电器（如蒸烤箱）：4mm2铜线+20A漏保空开。‌中央空调外机：6mm2铜线+32A双匹空开。‌总开关分回路③安全与维护冰箱回路不装漏保，需单独回路。‌‌其他回路建议使用单匹漏保空开，如厨房、卫生间。‌空调、热水器等大功率设备需专用回路并加装过欠压保护器。漏保设置探究新知4.方案评估检查所有金属外壳电器是否接地线。实际总功率是否低于安全负载。总功率×0.8<电表容量（示例：5460W×0.8=4368W<40A×220V=8800W）潮湿区域使用防溅插座，防止插座进水。配电箱分层设置总闸→漏保→分路断路器探究新知5.注意事项危险操作①多个大功率电器插同一插座②用铜丝代替保险丝③湿手操作开关正确做法①空调/热水器独立专用回路②选用匹配规格的断路器③先断开电源再检修探究新知【展示交流】各小组之间对设计方案进行展示与交流，可互检方案的可行性与安全性，并补充创新建议。结合家中用电器的调查和使用情况，尝试分析家庭用电安全隐患，总结出一些生活中的安全用电原则，例如：●

尽量不同时使用多个大功率用电器。●

不接触低压带电体，不靠近高压带电体。●

更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关。●

不弄湿用电器，不损坏绝缘层。●

保险装置、插座、导线、等达到使用寿命时应及时更换。

……探究新知虽然家庭电路中都安装了各种保险装置，但是它们也可能会出现故障。因此，最重要的是，我们在思想上要有安全用电意识，在行动上要遵守安全用电原则。只有这样，我们才能享受电所带来