师：同学们好，今天这节课我们来学习沪科版九年级物理第15章第五节家庭电路。在家庭电路中，各用电器连接错综复杂，它们是如何连接的？为什么采用这些连接方式呢？我们先来看家庭电路的基本组成，请同学们仔细观察，弄清楚家庭电路由哪些部分组成。
（同学们观察后）
师：大家刚才观察了家庭电路的基本组成，家庭电路基本上由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等部分组成。箭头所指的这个位置，是进入家庭的电线，叫进户线。家庭电路中进户线有两条，分别是火线和零线。火线通常用字母L来表示，零线通常用字母N来表示。家庭电路除了火线和零线，还有一条独立的地线。火线和零线之间的电压是220伏，火线和地线之间的电压也是220伏，而零线和大地之间的电压是0伏。对于进户线的火线和零线，我们在物理学上使用测电笔来辨别。测电笔的作用就是辨别火线与零线，那测电笔如何辨别火线和零线？它的工作原理和构造是怎样的呢？我们先来看测电笔的基本构造。
（展示测电笔内部构造图）
师：从左往右依次是笔尖金属体、高阻值电阻，其中高阻值电阻的阻值大约是10的6次方Ω，氖管的特性是当有微弱电流通过它的时候，氖管便能发光，还有弹簧、笔尾金属体，这就是测电笔的基本构造。下面我们来看测电笔的工作原理。刚才学习了测电笔的构造，利用测电笔如何辨别火线与零线呢？也就是测电笔的工作原理。当用测电笔的笔尖接触到火线的时候，笔尖金属体、高阻值电阻、氖管、弹簧、人体构成一个通路，而加在火线与大地间的电压是220伏。高阻值电阻阻值大约是1×10的6次方欧姆，而人体阻抗大约是2000欧姆，并且人体和高阻值电阻是串联的，那么根据欧姆定律可以计算出这时候电路中的电流。I = U / R，也就是等于220伏比上（1×10的6次方欧姆 + 2000欧姆），计算结果约等于2.2×10的 - 4次方安培，也就是0.22毫安。此时有电流通过氖管发光，但是人体为什么没有触电呢？人体也有电流通过，并且通过人体电流也是0.22毫安。通过大量实验研究表明，有1毫安电流通过人体的时候，人会有麻的感觉；10毫安电流通过人体，人便会有剧痛的感觉；如果超过100毫安，3秒的时间，就会危及人的生命。而此时电路中电流是0.22毫安，小于1毫安，所以虽然有电流通过人体，但人体是安全的。当然我们也可以计算出此时加在人体两端的电压，根据欧姆定律的变形公式U = I×R，就等于2.2×10的 - 4次方安培乘以2000欧姆，计算结果是0.44伏。通过大量实践研究表明，加在人体两端电压不高于36伏，都是安全电压，而此时人体两端电压是0.44伏，远远小于36伏，所以人体是安全的，虽然有电流通过人体，但人不会触电。如果用测电笔接触到零线的时候，虽然人体、测电笔、零线构成通路，但是零线与大地之间电压是0伏，没有电压，那么这时候电路中没有电流，氖管不能发光。当我们用测电笔接触到火线的时候，氖管发光，接触到零线的时候氖管不发光，由此我们可以利用测电笔辨别火线与零线。但是我们使用测电笔的时候应该注意人体不能直接接触笔尖金属体，这就是测电笔的工作原理。那测电笔是如何使用的呢？我们来看一下测电笔的使用方法。
（展示正确和错误使用测电笔的图片）
师：我们使用测电笔的时候，人体要接触到笔尾金属体。左边这幅图是测电笔的正确使用方法，使用的时候手接触到笔尾金属体，笔尖金属体接触到火线的时候氖管就能发光，如果接触到零线的时候氖管不发光。右边这个图是一个错误的操作，在使用测电笔的时候，人手没有接触到笔尾金属体，不能形成通路，笔尖即使接触到火线时候氖管也不能发光。但是我们使用测电笔的时候要特别注意，不能用手直接接触到笔尖金属体，这就是测电笔的使用方法。
下面我们再来看一下家庭电路的另外一个组成部分，电能表。电能表在家庭电路中的位置如图所示，这是电能表的实物图。对于电能表，它的作用就是用来测量家庭电路消耗电能多少。电能表要安装在干路上，在总开关之前。电能表是如何读数的呢？我们来看一下电能表的表盘，它的表盘上有一排小方格，最右边的小方格是红色的，它表示的是小数部分。此时这个电能表表示的度数就是123.4千瓦时，也就是123.4度。
我们再来看一下家庭电路的另外一个组成部分，闸刀开关和保险。首先看闸刀开关，这是闸刀开关在家庭电路中的位置，这是闸刀开关的实物。闸刀开关白色的磁体部分是绝缘体，我们在操控它的时候，手接触到的是白色的磁体部分。现在的家庭电路中基本上都用空气开关来代替闸刀开关。闸刀开关串联在干路上，控制室内全部电路的通与断，检修电路的时候必须要断开，保证安全。
我们再看另外一部分保险装置，在闸刀开关的下面。它的作用是当电路中电流过大时，保险丝熔断，自动地切断电路，起到保护作用。这是保险盒的内部构造，保险盒内部两个动触点之间用的是保险丝，也就是我们俗称的熔丝把它连接起来。对于保险丝，它的材料通常是由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成。为什么选择电阻率较大、熔点较低的铅锑合金呢？当电路中电流较大的时候，通过电阻产生的热量较多，使它的温度迅速升高，达到熔点，从而熔化切断电路，保护电路的安全。但是我们要注意选用合适规格的保险丝，绝对不可以用铜丝或者铁丝来代替。
现在新的居民楼内电路的保险装置一般采用空气开关。空气开关安装在电能表之后，当电路中电流过大的时候，空气开关会自动切断电路，切断整个家庭电路。那么导致家庭电路中电流过大的原因有哪些呢？主要有两个方面，一是发生短路，也就是火线和零线直接连通；另外一种情况就是用电器的总功率过大，俗称过载，这两种情况都会导致电路的电流过大。我们再来看一下家庭电路另外一个组成部分，用电器与零线、火线之间的连接，我们的电器包括插座，它们是并联在家电路中的。控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间。我们看一下家庭电路中电灯的安装。