資源簡介

第十九章 生活用電
第2節 家庭電路中電流過大的原因
教學目標
一、物理觀念
1.知道家庭電路中電流過大的原因是家用電器的總功率過大和短路。
2.知道保險絲的作用和原理。
二、科學思維
1.根據前面所學知識，對總功率過大和短路造成電流過大進行理論推導。
2.在了解家庭電路中電流過大的原因后，針對原因討論，歸納得出生活中如何做到安全用電。
3.在了解保險絲的作用之后，結合生活實際，推理出保險絲材料應具有的性質，思考家庭中保險絲應該如何選擇。
三、科學探究
1.通過觀察實驗現象，知道總功率的增大與電流的關系以及短路的危害，提升觀察能力。
2.嘗試運用已知的科學規律解釋具體問題,培養分析概括的能力。
四、科學態度與責任
1.樹立理論結合實際的思想,培養將科學技術應用于日常生活的意識。
2.培養安全用電常識和節約用電的意識。
教學重點
1.家庭電路中電流過大的原因。
教學難點
保險絲的工作原理，選材要求。
教具準備
電源、燈泡、導線、開關、電流表、多種保險絲、銅絲、滑動變阻器、電路演示板、多媒體課件等。
教學過程
新課引入
播放新聞視頻：目前秋冬季節，用電量較大，用電行為不規范，導致火災頻發。注意提醒學生新聞中提到的兩種用電不規范導致火災的原因。詢問學生：這兩種原因都具有什么共同點呢？引入新課。
新課講授
探究點一：家用電器的總功率對家庭電路的影響
活動1：情景設置，夏季某天小明家開了很多用電器，讓學生回顧電路總功率的計算公式，并計算小明家的電路總功率。
歸納總結：用電器越多，總功率越大。
活動2：情景設置，家里突然停電，經過檢查是電路跳閘。提出問題：為什么電路跳閘了呢？
根據上節課的知識，學生得出是家庭電路中的電流過大，接著讓學生通過所學公式推導得出電流變大的原因。
歸納總結：P=UI，I=P/U，P越大，U一定，因此I越大。再根據公式Q=I2Rt可得電路會產生大量的熱。
活動3：進行實驗，如圖連接一個簡單電路，依次并聯上新的小燈泡，觀察電流表的示數。
學生進行實驗并得出結論：隨著并聯的小燈泡增加，電流表的示數越來越大。
歸納總結：用電器的總功率過大是家庭電路中電流過大的原因之一。
活動4：想想議議，最近幾年，我國城鄉在進行家庭供電線路的改造，說說下面這樣改造的必要性。
討論得出：換電能表是為了能讓家庭電路中總電流更大，允許接入的用電器更多；更換成更粗的電線是為了減小電阻，又根據焦耳定律Q=I2Rt可知，從而防止由于產生熱量過多導致電線溫度過高而引起火災。
例題訓練：見課件。
活動5：提出問題組織小組討論：如何防止家庭電路中總功率過大而導致的電流過大呢？
讓不同的小組發言，闡明自己組的觀點。
歸納得出：①如果家中要添加新的家電，應該先計算一下總功率，防止電流超過家庭供電線路和電能表允許的最大值。②大功率用電器錯開使用。③同時使用的用電器不要太多。
探究點二：短路對家庭電路的影響
活動1：情景設置，排除故障后，小明關掉空調，打開了一臺老舊的電扇…
結果又跳閘了，說明電路中電流又過大了，這次又是什么導致的呢？
展示圖片：風扇的插頭處絕緣皮破損，兩條線連在了一起。那么這樣電路就發生看短路。
活動2：進行演示實驗，連接好如圖所示的電路，在AB之間連接上一段特殊導線（上面的絕緣皮比較容易燃燒），閉合開關，觀察現象；再在燈泡兩端連接一根導線，觀察現象。播放視頻：短路的一些真實案例。
活動3：讓學生對現象進行理論推導。
歸納總結：①根據I=U/R，U一定，R越小，因此I越大。再根據公式Q=I2Rt可得電路會產生大量的熱。②再根據公式Q=I2Rt可得電路會產生大量的熱。
活動4：提出問題組織小組討論：哪些原因會導致短路呢？如何防止家庭電路中發生短路呢？
讓不同的小組發言，闡明自己組的觀點。
歸納得出：原因：①由于改裝電路時不小心，使火線和零線直接連通造成短路。②電線絕緣皮破損或烤焦，電線和用電器使用年限過長，絕緣皮破損或老化，也會使火線和零線直接連通。③電器進水造成短路。防止方法：①改裝電路要請專業人士。②經常檢查用電器，線路老化要及時更換。③濕手不能去觸碰帶電的地方，也要防止用電器或者插座進水。
例題訓練：見課件。
探究點三：保險絲的作用
活動1：提出問題：以前的樓房是用保險絲來保護電路，保險絲是如何做到的呢？進行演示實驗：用如圖裝置進行，觀察保險絲和銅絲的在隨著電流逐漸增大的變化。
學生觀察到保險絲熔斷和銅絲不熔斷。
活動2：針對這一現象提出一系列問題，幫助學生理解保險絲的原理，材料，規格的選擇。（答案見課件注釋或者說課稿）
（1）你認為應該選擇什么樣的材料當保險絲？
（2）保險絲熔斷的原理是什么？
（3）不同的保險絲具有不同的額定電流，更換保險絲時，如何選擇合適的保險絲？
讓不同的小組發言，闡明自己組的觀點。
提醒學生：不能用銅絲等物體來代替保險絲。
活動3：展示現在的保險裝置。
空氣開關以及空氣開關組成的住宅配電箱。（簡單談一下空氣開關的原理）
活動4：想想議議，商場中，一位顧客和一位賣微波爐的售貨員出現了不同意見。售貨員說，微波爐很省電，用它加熱食品花不了多少電費；顧客說，微波爐很費電，他家的微波爐常常“燒保險”。他們各是從什么角度說的？應該怎樣用科學術語表達他們的意思？你能解決他們的矛盾嗎？
討論得出：售貨員是從電能角度說的，意思是：用微波爐加熱食品消耗的電能不多。顧客是從功率的角度說的，意思是：微波爐功率大，使用時會使電路中的總電流過大；可以換小功率微波爐。
課堂小結（板書設計）
第2節 家庭電路中電流過大的原因
教學反思
本節“家庭電路中電流過大的原因”是學生學習家庭電路第二節課，是學生理論聯系實際能力的提升，對學生的安全用電和培養學生運用物理知識解決實際問題的能力是非常重要的。
本節課的設計遵循“直觀感知——操作確認——思辯論證”的認識過程，注重引導學生通過觀察、操作交流、討論、有條理的思考和推理等活動，讓學生通過自主探索、合作交流，建立安全用電的良好習慣。
本節課的設計注重訓練學生準確表達物理語言、文字語言及圖形語言，設計了提問、猜想、實驗、論證等環節，能從易到難，由淺入深地強化知識的應用，有利于培養學生思維的廣闊性與深刻性。

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