教学设计示例

家庭电路

(一)提问引入：

(1)大家可能有过这样的经历：冬天家里开着电暖器，微波炉也正在工作，突然冰箱启动制冷，结果家里所有电器一下子都停止了工作.有时当你打开台灯准备做功课时，灯泡闪了几下便灭了，但其它电器却仍能正常工作.为什么有时所有电器一起停止工作，而有时某个电器坏了却不影响其它电器的工作呢?

(2)如果你家中所有的电源插孔都被占满了，但又添置了新电器，怎样做才能使新电器也能工作起来?

若能准确回答上述问题，则需要知道我们家庭电路的组成.

(二)新课教学过程

演示家庭电路组成板.

(1)进户线.

进户线有两极，如图1中所示A和B.其中一根是火线，一根是零线，家庭电路中的零线一般是接地的，因此零线与大地(地线)之间不存在电压;但火线与零线之间存在220V电压，只是一会儿电流由火线经用电器流入零线，一会儿电流又由零线经用电器流入火线，如此按一定频率变化，即我们家庭电路使用的是交流电.

为了保证某个电器发生故障后不影响其它电器的工作，各个电器都应是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些电器之间是并联关系，一个支路发生故障其它支路仍能工作，所以台灯坏了，并不会影响电视机等其它电器的工作.

(2)保险丝(如图1中的D).

提问：现在生活水平日益提高，越来越多的人有能力购买各种电器，但我们能否无限制地增加家用电器呢?

讲解：

由于各个电器是并联的，同时使用的电器越多，干路(即进户的火线和零线)上的电流就越大.但进户线是有一定规格的，只能允许某个值以下的电流通过，若通过的电流超过此值，就会使电线过热，有可能引发火灾，造成生命财产的危险.在火线和零线上分别串入两根保险丝，就可以在电流超过进户线的允许值时，保险丝自动熔断，切断干路电流，使所有电器停止工作，避免发生火灾，同时提醒用户：你目前同时使用的电器过多了，由此可见，我们在使用电器时一定要注意干路电流的允许值，不能无限制增加同时工作的电器数量.

提问：保险丝是怎样对电路起到保护作用的?

讲解：

保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的.当干路电流过大时，保险丝发热很快，温度急速上升，到达其熔点时，保险丝熔断，干路就成为断路，支路上一切电器都停止工作.

因此在供电正常情况下，家中所有电器同时停止工作，往往意味着保险丝熔断了.

有些用户为了自家用电方便，私自将保险丝换成粗的(允许通过的电流大)或干脆换成铁丝或铜丝，这样使用大功率电器时，保险丝就不会断了.但这种做法引起的后果是极其危险的，曾经就有这样的事例;干路中电流大到已使火线和零线成为两条火龙，并且沿着各个支路蔓延开去，而保险丝却安然无恙，根本没有切断电源，起到保险的作用.

(3)插座(见图1中的E)

提问：既然各个电器都是并联在火线与零线之间，我们怎样才能将电器并联上去呢?

　　在我们房间的墙壁上往往有电源插孔(可看教室中的实物)这就是插座(如图2中的甲和乙).插座的每个孔中都有金属片，若插孔是两个孔的，那么其中一个孔中的金属片连接火线，另一个孔中的金属片连零线.当电器的插头插入插座时，插头的金属片与插座的金属片相接触，电器就通上电了.

对于三孔插座(如图2中的乙)，一般孔“2”接火线，孔“3”接零线，孔“1”接地，为什么要设计这样的插座呢?我们家中的洗衣机、饮水机等电器的外壳本来是与火线绝缘的，但如果天长日久绝缘被破坏，外壳就会与火线相连，人站在地上，人与外壳间会存在电压，此时一触外壳便会触电.若将电器外壳与地线相连，人与外壳间没电压，就安全了.由于上述原因，这种电器的插头是三脚的(如图2中的丙)，最上方的一脚接电器外壳，此脚插入插座的孔“1”，外壳便与地线相连了.

如果多个电器都要用同一个插座，就必须用插座板了(出示实物插座板)，这样可以解决多个用电器的用电问题.