《电功率和安全用电》教学设计
河北省邯郸市汉光中学 柴斌
课题
第八章:电功率 第五节:电功率和安全用电
学习目标
知识目标:
1.知道电功率和电路中电流的关系,理解电路中的总电流随用电器功率的增大而增大;
2.知道电路中安装保险丝,为什么能够“保险”。
过程方法:
1.通过观察体验保险丝怎样保险,培养学生的观察能力,初步的分析和概括能力;
2.通过联系生活实际,培养学生利用物理知识解决简单问题的能力。
情感目标:
1.通过本节课的学习,使学生进一步体验安全用电的重要性,增强学生安全用电的意识;
2.通过学习本节内容,进一步激发学生对学习物理的兴趣、培养学生严谨的科学态度。
学习重点
用电器总功率过大是家庭电路中总电流过大的原因;保险丝
学习难点
保险丝的构造与原理
教学方式
演示法、观察法、讨论法。
教具与媒体
电源、小灯泡(带座)若干、电流表、保险丝(粗细不同)、铜丝、滑动变阻器、导线若干及多媒体等。
教学程序内容与教师活动
学生活动
设计依据
一、创设情境,引入新课(5min)
〖师〗1.在第六章的欧姆定律学习中,我们知道了使电流过大的原因是电压过高,你还知道这是为什么吗?
因为欧姆定律的表达式是,在电阻R不变的情况下,U增大,所以电流会增大。
2.由此我们得出安全用的原则是什么?
不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
3.现在学习了电功率,知道了电流还与电功率的大小有关,即P=UI,那么从电功率方面考虑,安全用电该注意些什么问题?(引入新课)
二、进入新课,科学探究
(一)电功率和电路中电流的关系(8min)
1.对单个支路来说:
由电功率公式P=UI公式的变形可得,,即在电压不变的情况下,电流与电功率的大小成正比。
【结论】对某一个用电器来说,用电器的功率越大,则电路中的电流也就会越大。
2.对并联的多个支路来说
【演示】三个小灯泡并联,电流表测干路电流,则每接通一个支路,使小灯泡发光,电流表的示数就增大一些。
【解释】在家庭电路中,这些用电器都是并联的,根据并联电路的特点,用电器两端电压相等,干路中电流等于各支路电流之和。每增加一个用电器,就增加一条支路,干路中电流就增大一部分,所以并联的用电器越多,干路中电流就越大。
【结论】电路中接入的用电器过多,也容易使电路中的电流过大。
(二)电流过大所造成的危害(8min)
1.由上节课所讲的电热公式P=I2R可得,引起电热功率过大的因素有两个,一是电流过大,另一个就是导线的电阻过大,所以要减小导线上电热的产生,就应尽量减小电流和减小电阻。
2.电热过多易引起电线老化,电线间绝缘层失去作用而引起短路。
3.大家看刚开始课题下的大问号:
为了改善城乡居民特别是广大农村地区的用电条件,最近几年,我国城乡的许多地区在进行供电线路的改造,改造的内容之一就是把输电线换成更粗的,将电能表的额定电流换成更大的,这样做有什么意义呢?
4.电流如果不容易减小的话,至少我们应该做到在电路中电流过大容易造成危害时能自动切断电路,而起到保护作用,于是就产生了能够对电路起保护作用的装置——保险丝。
(三)保险丝(10min)
1.原理
【实验】课本上的图7.5—3实验,教师演示。
【现象】保险丝先熔断,而铜丝则安然无恙。
【解释】通过保险丝和铜丝的电流是一样的,由P=I2R可知,电阻大的保险丝产生的热多,它的温度很快升高,达到自己的熔点从而使之熔断。
2.结构:因为它要有一定的电阻,所以它是由电阻率较大的铅锑合金制作的;因为它能及是断,所以它的熔点比较低。
3.规格:越粗的保险丝允许通过的电流大呢?还是越细的'保险丝?
保险丝越粗,其电阻越小,使保险丝达到熔断温度所需的电流就越大,所以允许通过的电流大就会越大。故保险丝的规格是通过它的粗细来确定的。
4.额定电流和熔断电流
我国的标准规定:保险丝的熔断电流是额定电流的2倍。当通过保险丝的电流超过额定电流时,保险丝不一定立即熔断,而是超过得越多,熔断得越快.当通过保险丝的电流为额定电流的1.45倍时,熔断的时间不超过5 min;当通过保险丝的电流为额定电流的2倍(即等于熔断电流)时,熔断的时间不超过1 min。
(四)新型保护装置(8min)
【空气开关作用】
空气开关也就是断路器,在电路中作接通、分断和承载额定工作电流,并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。
【漏电保护器作用】又称漏电开关,是一种新型的电气安全装置,其主要用途是:
(1)防止由于电气设备和电气线路漏电而引起的触电事故;
(2)防止用电过程中的单相触电事故;
(3)及时切断电气设备运行中的单相接地故障,防止因漏电而引起的火灾事故;
(4)随着人们生活水平的提高,家用电器的不断增加,在用电过程中,由于电气设备本身的缺陷、使用不当和安全技术措施不力而造成的人身触电和火灾事故,给人民的生命和财产带来了不应有的损失。而漏电保护器的出现,对预防各类事故的发生,及时切断电源,保护设备和人身的安全,提供了可靠而有效的技术手段。
【区别】漏电保护器是一种利用检测被保护电网内所发生的相线对地漏电或触电电流的大小,而作为发出动作跳闸信号,并完成动作跳闸任务的保护电器。用于照明、动力配电系统作过载和短路保护,以及线路的不频繁转换之用。
利用第六章的相似内容做铺垫
运用类比的方法引入新课
增加一个小实验,直观地让学生展示多支路的情况
这是下一步讲保险丝的基础,没有这个过渡,显然太突然
大问号的问题在此解决较好
展示学生不见过的情景,加深对保险丝的认识
养成使用任何东西都有规格的意识,提高学生科学素养
拓展学生的知识面
小结
本节课我们通过演示和分析,了解了电路中电流过大的原因是用电器电功率太大,以及并联用电器过多造成的,二者都能使电路中的总功率过大。还介绍了保险丝如何保险,保险丝的原理、结构和规格等知识。
这节课的内容与我们的生活密切相关,通过本节课的学习,希望同学们能将学到的知识应用到实际中。
作业
动手动脑学物理:①、②、③。
教学流程
板书设计
第五节:电功率和安全用电
一、电功率和电路中电流的关系
接入电路的用电器总功率越大,电路中的总电流越大
二、电路中电流过大造成的危害
引起导线老化,引发火灾等。
三、保险丝
1.原理:2.结构:3.规格:
四、新型保护装置
1.空气开关;2.漏电保护器
课后反思
该课是继欧姆定律后又一节关于安全用电的新课,这两节课分别从不同的角度、不同的立场共同审视安全用的问题,这节课是从电功率的角度出发看问题的。
1.电功率过大是引起电流过大的原因很好理解,就是在讲并联电路时,学生对家庭电路的并联关系有点忘记了,以后要尽量在这里再补充一下。家庭电路的一般画法也要在这里体现出来。
2.做好保险丝的相关实验很关键,学生的兴趣在这里很高,这也是学生易疲劳
的地方,转换气氛靠的就是这个实验。
3.保险丝的规格中越粗的保险丝允许通过的电流越大学生不容易理解,教师要通过公式详细地介绍一下,解开他心中的这个迷团。
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