19.3 跨学科实践：为家庭电路做设计 学案（原卷版+ 解析版）2025-2026学年人教版（2024）九年级全册

第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 跨学科实践：为家庭电路做设计 1 【能力培优练】 12 【链接中考】 23 【重难题型讲解】 题型1 跨学科实践：为家庭电路做设计 1、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。 2、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空内的配电分支回路。如果你有兴趣，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。 3、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阅读各个用电器的铭牌或说明书，重点关注它们的功率信息。明确用电需求，为规划家庭电路的配电分支回路作准备。可以用表格（表1）或其他形式梳理。 表1 用电器调查细目表 家用电器 功率/kW 数量 洗衣机 电冰箱 热水器 电饭锅 电灯1 电灯2 ...... （2）合理规划配电分支回路请根据实际用电需求，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。 如果你们小组同学的家中有室内配电箱，请在家长或技术人员的指导下进行观察，看看目前家中有几条分支回路，每条分支回路开关的额定电流是多少。如果没有观察室内配电箱的条件，请以下图中所示的配电箱作参考。 考虑到家中的用电器比较多，家庭电路可设计若干插座分支回路、照明分支回路和大功率用电器（如空调）分支回路等。具体设计可参考下图的形式，也可以采用户型电路示意图（上图）、列表（表2）等形式。 表2 分支回路设计示例 分支回路 用电器及数量 总功率 照明分支回路 节能灯12盏 插座分支回路1 洗衣机1台、电冰箱1台…… 插座分支回路2 微波炉1台、电饭锅1台…… 空调分支回路 空调2台 ★特别提醒 （1）观察配电箱时，一定要注意安全，切勿随意触摸! （2）一般来说，对于可能长时间使用的大功率家用电器(如空调、电热水器等)，建议为其设计独立的分支回路。 5、想想议议 问：通常情况下，导线的横截面积越大，长时间通电时所允许的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？家庭电路中的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？ 答：（1）总功率大的分支回路应选粗一些的导线。因为总功率大时，根据 P=UI（家庭电路电压 220V 恒定），回路电流大，而横截面积大的导线允许的最大安全电流更大，可避免因电流过大导致导线过热。 （2）家庭电路供电导线并非横截面积越大越好。过粗的导线会增加成本，且可能因柔韧性差导致安装不便，还会造成材料浪费。 （3）选择导线时，除安全因素外，还需考虑成本（材料价格）、安装便利性（导线粗细对布线的影响）、导线材质（如铜、铝的导电性能差异）、使用环境（如高温、潮湿环境对导线的特殊要求）等。 【探究归纳】“为家庭电路做设计”，结合家庭电路组成、功率与电流关系等物理知识，规划分路（如照明、插座独立回路），按各回路功率选对应横截面积的导线，安装总开关、保险装置及漏电保护器，确保用电安全且用电器独立工作，体现物理原理在实际电路设计中的应用。 【典例1-1】某同学家正在进行新房装修，他设计了如图所示的电路，和是单刀双掷开关。关于家庭安全用电，下列说法正确的是（　　） A．若熔断器的熔丝熔断了，可以用铜丝代替 B．端应该接零线，端接火线 C．三孔插头中长的那个 ... ...