【課件】跨學(xué)科實(shí)踐：為家庭電路做設(shè)計(jì)課件人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)

第3節(jié)

跨學(xué)科實(shí)踐:為家庭電路做設(shè)計(jì)新課導(dǎo)入

在生活中，家庭中燈、空調(diào)、冰箱等電器需通過(guò)電路供電，才能正常運(yùn)行，電路如同電器的“生命線”，其安全性關(guān)乎家庭用電安全?？照{(diào)電暖器熱水器1.尋找家庭用電中的安全隱患，總結(jié)歸納出家庭用電的注意事項(xiàng)。（重點(diǎn)）2.培養(yǎng)收集和處理信息的能力，激發(fā)探究和創(chuàng)新的欲望。（重點(diǎn)）學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)1項(xiàng)目提出知識(shí)全解裝修中的物理問(wèn)題生活場(chǎng)景："小明家正在重新裝修，父母想改造老舊的電路系統(tǒng)：?新增空調(diào)、智能馬桶等大功率電器?廚房需要增加多個(gè)智能插座?書(shū)房要布置雙回路照明系統(tǒng)""原有電路存在隱患：?多個(gè)大功率電器共用插座?配電箱未設(shè)置漏電保護(hù)"知識(shí)點(diǎn)2

項(xiàng)目分析知識(shí)全解解密家庭電路設(shè)計(jì)的三大黃金法則1：家庭總功率計(jì)算【算一算】小明家電器清單：-空調(diào)：2000W-冰箱：150W-電視機(jī)：300W-電熱水器：2500W問(wèn)：當(dāng)廚房同時(shí)使用微波爐（1000W）和電飯煲（800W）時(shí)，總功率是否超過(guò)4000W？（答案：總功率=(2000+150+300+2500+1000+800)×0.8=5480W已超過(guò)）總功率=所有電器功率之和×0.8（同時(shí)使用系數(shù)）知識(shí)點(diǎn)2項(xiàng)目分析知識(shí)全解2：分支回路規(guī)劃指南三類(lèi)回路劃分回路類(lèi)型?包含區(qū)域?安全要點(diǎn)大功率專(zhuān)用回路（紅色）空調(diào)/熱水器/廚房獨(dú)立斷路器+4mm2銅線普通插座回路（藍(lán)色）臥室/客廳普通插座2.5mm2銅線+過(guò)載保護(hù)照明回路（綠色）全屋燈具1.5mm2銅線+分區(qū)控制知識(shí)點(diǎn)2項(xiàng)目分析知識(shí)全解3：安全設(shè)計(jì)紅綠燈安全要素三重檢查：?導(dǎo)線選擇原則?：電器總電流<導(dǎo)線安全載流量×80%舉例：3000W熱水器電流=3000/220≈13.6A→需選載流量≥17A的導(dǎo)線2斷路器配置口訣："功率算電流，型號(hào)往上走,照明選10A，插座16A夠,空調(diào)熱水器，25A才不愁"?3防觸電設(shè)計(jì)?：漏電保護(hù)器必須裝在總閘,金屬外殼電器必須接地線知識(shí)點(diǎn)2項(xiàng)目分析知識(shí)全解【安全紅綠燈】

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絕對(duì)禁止：

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帶電操作設(shè)計(jì)驗(yàn)證

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擅自打開(kāi)真實(shí)配電箱

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必須做到：

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設(shè)計(jì)前斷開(kāi)所有電源

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用彩筆代替真實(shí)電線

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家長(zhǎng)在場(chǎng)才能查看電箱

知識(shí)點(diǎn)3項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)全解四步打造安全家庭電路步驟一：偵探行動(dòng)——用電需求大調(diào)查功率獲取秘籍：?查看電器銘牌標(biāo)簽?老師提供的《常見(jiàn)家電功率手冊(cè)》知識(shí)點(diǎn)3項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)全解四步打造安全家庭電路房間區(qū)域?主要電器?功率(W)?使用時(shí)間?特殊需求客廳空調(diào)、電視機(jī)2000+3004小時(shí)/天空調(diào)需獨(dú)立回路廚房電飯煲、微波爐800+10001小時(shí)/天遠(yuǎn)離水源衛(wèi)生間電熱水器、吹風(fēng)機(jī)2500+12000.5小時(shí)/天必須安裝漏電保護(hù)器知識(shí)點(diǎn)3項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)全解步驟二：分支回路規(guī)劃指南設(shè)計(jì)原則：空調(diào)回路電流計(jì)算：I=P/U=2000W/220V≈9.1A→選10A導(dǎo)線（含安全余量）廚房回路負(fù)載限制：總功率≤3500W（參考值）四步打造安全家庭電路知識(shí)點(diǎn)3項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)全解回路類(lèi)型包含區(qū)域?qū)Ь€規(guī)格斷路器選擇安全提示大功率專(zhuān)用回路空調(diào)、電熱水器4mm2銅線DZ47-25C25禁止與其他電器共用插座普通插座回路臥室、客廳普通插座2.5mm2銅線DZ47-16C16單回路插座≤8個(gè)照明回路全屋燈具1.5mm2銅線DZ47-10C10分區(qū)控制開(kāi)關(guān)知識(shí)點(diǎn)3項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)全解步驟三：配電設(shè)備選型表設(shè)備類(lèi)型?選擇參數(shù)?適用場(chǎng)景?安全標(biāo)準(zhǔn)斷路器額定電流＞1.2倍工作電流空調(diào)回路選25A型帶過(guò)載和短路雙保護(hù)銅芯導(dǎo)線載流量＞最大工作電流4mm2導(dǎo)線載流量≈25APVC絕緣層無(wú)破損插座大功率電器選16A規(guī)格電熱水器專(zhuān)用插座帶防水蓋（衛(wèi)生間）知識(shí)點(diǎn)3項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)全解步驟四：方案評(píng)估檢查表[

]所有金屬外殼電器接地線[

]總功率×0.8≤電表容量（示例：5460W×0.8=4368W≤40A×220V=8800W）[

]潮濕區(qū)域使用防濺插座[

]配電箱分層設(shè)置：總閘→漏?！致窋嗦菲?/p>

知識(shí)點(diǎn)3項(xiàng)目實(shí)施知識(shí)全解安全與注意事項(xiàng)！危險(xiǎn)操作?正確做法多個(gè)大功率電器插同一插座空調(diào)/熱水器獨(dú)立專(zhuān)用回路用銅絲代替保險(xiǎn)絲選用匹配規(guī)格的斷路器濕手操作開(kāi)關(guān)先斷開(kāi)電源再檢修

展示交流知識(shí)全解課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)：小組匯報(bào)、頭腦風(fēng)暴：補(bǔ)充創(chuàng)新建議研究報(bào)告框架指導(dǎo)：?jiǎn)栴}-數(shù)據(jù)-方案-驗(yàn)證展示要素?具體要求電路圖手繪/打印戶(hù)型圖標(biāo)注回路（紅/藍(lán)/綠區(qū)分類(lèi)型）數(shù)據(jù)表包含總功率、導(dǎo)線規(guī)格、斷路器型號(hào)三列數(shù)據(jù)安全說(shuō)明用?標(biāo)注重點(diǎn)防護(hù)措施展示交流（安全用電總結(jié)表）知識(shí)全解安全原則?對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)案例?危險(xiǎn)行為警示不接觸低壓帶電體配電箱標(biāo)注"危險(xiǎn)！嚴(yán)禁觸碰"濕手拔插頭不多個(gè)大功率電器同時(shí)使用獨(dú)立回路限制微波爐與烤箱不同時(shí)啟用空調(diào)+電暖器共用一個(gè)插座斷電操作設(shè)計(jì)總閘位置明顯且易操作帶電更換燈泡例題1在家庭電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，第一步應(yīng)該做什么？（

）A.直接繪制電路設(shè)計(jì)圖B.統(tǒng)計(jì)家中所有電器的功率C.購(gòu)買(mǎi)新型斷路器D.測(cè)試現(xiàn)有電路安全性當(dāng)堂練習(xí)B解析：電路設(shè)計(jì)的核心是滿(mǎn)足用電需求。統(tǒng)計(jì)所有電器的功率（包括位置、使用場(chǎng)景等）是計(jì)算總負(fù)荷、分配回路、選擇導(dǎo)線和斷路器的前提。若跳過(guò)這一步直接設(shè)計(jì)電路（選項(xiàng)A），可能導(dǎo)致容量不足或資源浪費(fèi)。?結(jié)論：無(wú)論新建還是改造，統(tǒng)計(jì)電器功率是電路設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)，確保設(shè)計(jì)匹配實(shí)際需求，因此第一步應(yīng)選?B。當(dāng)堂練習(xí)例題2根據(jù)安全用電原則，下列哪種做法是正確的？（

）A.用濕布擦拭通電的插座B.將空調(diào)和電烤箱接在同一回路C.更換燈泡時(shí)關(guān)閉對(duì)應(yīng)回路開(kāi)關(guān)D.在浴室使用普通未密封的插座當(dāng)堂練習(xí)C解析：?選項(xiàng)A?：濕布含水分，易導(dǎo)電，可能導(dǎo)致觸電或短路，嚴(yán)重違反安全原則。?選項(xiàng)B：空調(diào)和電烤箱均為大功率電器，同時(shí)運(yùn)行易導(dǎo)致回路過(guò)載。若兩者功率總和超過(guò)線路承載能力，可能引發(fā)跳閘、過(guò)熱甚至火災(zāi)。?選項(xiàng)C?：即使燈泡開(kāi)關(guān)關(guān)閉，火線仍可能帶電。關(guān)閉回路斷路器可徹底切斷電源，避免觸電風(fēng)險(xiǎn)，符合安全規(guī)范。?選項(xiàng)D：浴室環(huán)境潮濕，普通插座無(wú)防水密封，易因水汽侵入導(dǎo)致漏電或短路。結(jié)論：?C是唯一符合安全用電原則的選項(xiàng)，其他選項(xiàng)均存在觸電、過(guò)載或設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)堂練習(xí)例題3

某電熱水器功率為3000W，工作電壓220V，應(yīng)選擇哪種規(guī)格的銅導(dǎo)線？（

）（參考安全標(biāo)準(zhǔn)：導(dǎo)線載流量>1.2倍工作電流）A.1.5mm2（載流量16A）B.2.5mm2（載流量25A）C.4mm2（載流量32A）D.6mm2（載流量42A）當(dāng)堂練習(xí)

B

解析：?計(jì)算工作電流：I=P/VI≈13.64A?最小載流量要求：安全標(biāo)準(zhǔn)要求導(dǎo)線載流量>1.2倍工作電流：1.2×13.64A≈16.36A?匹配導(dǎo)線規(guī)格：?A.1.5mm2（16A）?：載流量16A<16.36A，不滿(mǎn)