初三物理《家庭電路》教案
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.理解、掌握家庭電路的組成.
2.懂得火線、零線的概念.
3.理解保險(xiǎn)絲的作用.
4. 了解插座及家用電器的接地.
5. 了解測(cè)電筆的構(gòu)造及使用方法.
能力目標(biāo)
會(huì)解決有關(guān)家庭電路的簡(jiǎn)單問(wèn)題.
情感目標(biāo)
樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)際的思想.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)課主要闡述家庭電路的組成，各個(gè)組成部分是什么，起什么作用，它們是怎樣連接在一起的.
教材介紹了家庭電路的組成及各部分的作用.教材首先運(yùn)用學(xué)生已有的串、并聯(lián)電路的知識(shí)，根據(jù)家庭電路的特點(diǎn).指出在家庭電路中，所有的用電器都是并聯(lián)接入電路的.然后給出家庭電路圖和各組成部分的實(shí)物圖，介紹了什么是零線和火線，使學(xué)生認(rèn)識(shí)家庭電路.再分別介紹電能表、保險(xiǎn)絲、插座的作用、連接方法和使用注意事項(xiàng).關(guān)于電能表，說(shuō)明了其作用和規(guī)格.保險(xiǎn)絲與生活用電聯(lián)系很密切，對(duì)其原理教材作了說(shuō)明.教材詳細(xì)說(shuō)明了三孔插座和三腳插頭的作用，以及家用電器的金屬外殼為什么要接地的道理，使得教材與生活的聯(lián)系更為密切.教材最后介紹了用測(cè)電筆辨別火線與零線的方法，符合生活實(shí)際需要，也為第三節(jié)安全用電知識(shí)做了必要的知識(shí)準(zhǔn)備.
本節(jié)的另一個(gè)難點(diǎn)是雖然學(xué)生對(duì)家庭電路有一定的了解，但家庭電路與生活實(shí)際聯(lián)系十分緊密，應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力作為重點(diǎn)教授給學(xué)生.
同時(shí)也由于現(xiàn)在施工日益注重美觀，所以家庭電路中的許多線路都埋在墻內(nèi)，講解起來(lái)可觀察性差，應(yīng)努力讓學(xué)生將理論與實(shí)際相結(jié)合起來(lái).
教學(xué)建議
本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容可以主要采取問(wèn)答形式教授，通過(guò)提問(wèn)引起學(xué)生對(duì)身邊熟悉的事情的思考，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，講解時(shí)避免理論化，要求達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的目的，讓學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)確實(shí)可以解決實(shí)際問(wèn)題.
1.家庭電路的組成，教學(xué)時(shí)應(yīng)先演示示教板，讓學(xué)生觀察任何一個(gè)家用電器的通斷都不影響其他用電器.或者可以依次通斷教室內(nèi)的各盞電燈，看它對(duì)其他電燈有無(wú)影響.然后可提問(wèn)學(xué)生：家庭電路中各用電器是并聯(lián)的還是串聯(lián)的?這樣連接有什么好處?
2.在講述電能表時(shí)，應(yīng)讓學(xué)生觀察表盤(pán)上的銘牌，從而計(jì)算出電能表允許安裝的家用電器的最大功率.并舉出數(shù)字實(shí)例讓學(xué)生分析許多大功率用電器同時(shí)使用，電能表是否能安全工作?這樣可以使學(xué)生獲得較深刻的印象.
3.保險(xiǎn)絲的作用和原理在本節(jié)課里是重點(diǎn)內(nèi)容.可以從以下幾個(gè)方面講解.
(1)保險(xiǎn)絲的作用，在電路中的電流增大而超過(guò)線路設(shè)計(jì)的允許值前，能立即自動(dòng)切斷電路，串聯(lián)在電路中的保險(xiǎn)絲就可以起到這種自動(dòng)切斷電路的作用.以保證電路的安全，避免發(fā)生事故.
(2)保險(xiǎn)絲為什么能在電路中的電流過(guò)大時(shí)，自動(dòng)切斷電路呢?這是因?yàn)檫x做保險(xiǎn)絲的材料必須具備兩個(gè)條件：①電阻率大.這樣電流通過(guò)保險(xiǎn)絲時(shí)發(fā)熱多，溫度能迅速上升;②熔點(diǎn)低.電流過(guò)大，溫度上升到熔點(diǎn)時(shí)能及時(shí)熔斷，使電路切斷.
(3)保險(xiǎn)絲的實(shí)際應(yīng)用，這里可以簡(jiǎn)要說(shuō)明，保險(xiǎn)絲越粗，熔斷的電流就越大;實(shí)際中應(yīng)根據(jù)電路設(shè)計(jì)的安全電流，選擇合適的保險(xiǎn)絲.
(4)保險(xiǎn)絲熔斷實(shí)驗(yàn)，為了使學(xué)生對(duì)保險(xiǎn)絲的作用獲得具體的感性認(rèn)識(shí)，可利用示教板演示保險(xiǎn)絲的作用.
4.插座的作用是本節(jié)的又一要點(diǎn)時(shí)，演示家用電器是怎樣插到插座上的.三孔插座和三腳插頭的作用及家電的金屬外殼接地的問(wèn)題，應(yīng)該用實(shí)物、掛圖或幻燈投影片予以具體說(shuō)明，使學(xué)生認(rèn)識(shí)電冰箱、洗衣機(jī)等具有金屬外殼的電器，為什么其電源插頭必須使用三腳插頭.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
家庭電路
(一)提問(wèn)引入：
(1)大家可能有過(guò)這樣的經(jīng)歷：冬天家里開(kāi)著電暖器，微波爐也正在工作，突然冰箱啟動(dòng)制冷，結(jié)果家里所有電器一下子都停止了工作.有時(shí)當(dāng)你打開(kāi)臺(tái)燈準(zhǔn)備做功課時(shí)，燈泡閃了幾下便滅了，但其它電器卻仍能正常工作.為什么有時(shí)所有電器一起停止工作，而有時(shí)某個(gè)電器壞了卻不影響其它電器的工作呢?
(2)如果你家中所有的電源插孔都被占滿了，但又添置了新電器，怎樣做才能使新電器也能工作起來(lái)?
若能準(zhǔn)確回答上述問(wèn)題，則需要知道我們家庭電路的組成.
(二)新課教學(xué)過(guò)程
演示家庭電路組成板.
(1)進(jìn)戶線.
進(jìn)戶線有兩極，如圖1中所示A和B.其中一根是火線，一根是零線，家庭電路中的零線一般是接地的，因此零線與大地(地線)之間不存在電壓;但火線與零線之間存在220V電壓，只是一會(huì)兒電流由火線經(jīng)用電器流入零線，一會(huì)兒電流又由零線經(jīng)用電器流入火線，如此按一定頻率變化，即我們家庭電路使用的'是交流電.
為了保證某個(gè)電器發(fā)生故障后不影響其它電器的工作，各個(gè)電器都應(yīng)是一端接在火線上，另一端接在零線上，即這些電器之間是并聯(lián)關(guān)系，一個(gè)支路發(fā)生故障其它支路仍能工作，所以臺(tái)燈壞了，并不會(huì)影響電視機(jī)等其它電器的工作.
(2)保險(xiǎn)絲(如圖1中的D).
提問(wèn)：現(xiàn)在生活水平日益提高，越來(lái)越多的人有能力購(gòu)買(mǎi)各種電器，但我們能否無(wú)限制地增加家用電器呢?
講解：
由于各個(gè)電器是并聯(lián)的，同時(shí)使用的電器越多，干路(即進(jìn)戶的火線和零線)上的電流就越大.但進(jìn)戶線是有一定規(guī)格的，只能允許某個(gè)值以下的電流通過(guò)，若通過(guò)的電流超過(guò)此值，就會(huì)使電線過(guò)熱，有可能引發(fā)火災(zāi)，造成生命財(cái)產(chǎn)的危險(xiǎn).在火線和零線上分別串入兩根保險(xiǎn)絲，就可以在電流超過(guò)進(jìn)戶線的允許值時(shí)，保險(xiǎn)絲自動(dòng)熔斷，切斷干路電流，使所有電器停止工作，避免發(fā)生火災(zāi)，同時(shí)提醒用戶：你目前同時(shí)使用的電器過(guò)多了，由此可見(jiàn)，我們?cè)谑褂秒娖鲿r(shí)一定要注意干路電流的允許值，不能無(wú)限制增加同時(shí)工作的電器數(shù)量.
提問(wèn)：保險(xiǎn)絲是怎樣對(duì)電路起到保護(hù)作用的?
講解：
保險(xiǎn)絲是用電阻率比較大、熔點(diǎn)比較低的鉛銻合金做成的.當(dāng)干路電流過(guò)大時(shí)，保險(xiǎn)絲發(fā)熱很快，溫度急速上升，到達(dá)其熔點(diǎn)時(shí)，保險(xiǎn)絲熔斷，干路就成為斷路，支路上一切電器都停止工作.
因此在供電正常情況下，家中所有電器同時(shí)停止工作，往往意味著保險(xiǎn)絲熔斷了.
有些用戶為了自家用電方便，私自將保險(xiǎn)絲換成粗的(允許通過(guò)的電流大)或干脆換成鐵絲或銅絲，這樣使用大功率電器時(shí)，保險(xiǎn)絲就不會(huì)斷了.但這種做法引起的后果是極其危險(xiǎn)的，曾經(jīng)就有這樣的事例;干路中電流大到已使火線和零線成為兩條火龍，并且沿著各個(gè)支路蔓延開(kāi)去，而保險(xiǎn)絲卻安然無(wú)恙，根本沒(méi)有切斷電源，起到保險(xiǎn)的作用.
(3)插座(見(jiàn)圖1中的E)
提問(wèn)：既然各個(gè)電器都是并聯(lián)在火線與零線之間，我們?cè)鯓硬拍軐㈦娖鞑⒙?lián)上去呢?
在我們房間的墻壁上往往有電源插孔(可看教室中的實(shí)物)這就是插座(如圖2中的甲和乙).插座的每個(gè)孔中都有金屬片，若插孔是兩個(gè)孔的，那么其中一個(gè)孔中的金屬片連接火線，另一個(gè)孔中的金屬片連零線.當(dāng)電器的插頭插入插座時(shí)，插頭的金屬片與插座的金屬片相接觸，電器就通上電了.
對(duì)于三孔插座(如圖2中的乙)，一般孔“2”接火線，孔“3”接零線，孔“1”接地，為什么要設(shè)計(jì)這樣的插座呢?我們家中的洗衣機(jī)、飲水機(jī)等電器的外殼本來(lái)是與火線絕緣的，但如果天長(zhǎng)日久絕緣被破壞，外殼就會(huì)與火線相連，人站在地上，人與外殼間會(huì)存在電壓，此時(shí)一觸外殼便會(huì)觸電.若將電器外殼與地線相連，人與外殼間沒(méi)電壓，就安全了.由于上述原因，這種電器的插頭是三腳的(如圖2中的丙)，最上方的一腳接電器外殼，此腳插入插座的孔“1”，外殼便與地線相連了.
如果多個(gè)電器都要用同一個(gè)插座，就必須用插座板了(出示實(shí)物插座板)，這樣可以解決多個(gè)用電器的用電問(wèn)題.
觀察打開(kāi)的插座板，提問(wèn)：
�、俨遄逯心男┑胤绞菍�(dǎo)電的、哪些地方是絕緣的?
�、谠鯓影惭b插座板?
�、郯惭b插座板時(shí)一定要注意什么問(wèn)題?(兩根導(dǎo)電的彈簧片間必須絕緣)
�、懿遄逋鈿ど系臄�(shù)字有什么意義?
(4)照明線路(如圖1中的F)
�、僮寣W(xué)生觀察線路的接法，提問(wèn)：為什么要這樣連接?燈和開(kāi)關(guān)的位置能否互換?
要求學(xué)生通過(guò)討論明確：燈與開(kāi)關(guān)互換后，即使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，燈也與火線相連，與站在地上的人之間存在電壓，人若觸摸電的產(chǎn)絕緣處便會(huì)發(fā)生危險(xiǎn).
�、谧寣W(xué)生課后觀察螺口燈與卡口燈的燈泡及燈座，分析它們的工作電路，并說(shuō)明哪種更安全些?
(5)電能表(如圖1中的C)
提問(wèn)：
①電能表能否安裝在圖1的“E”和“F”之間?
�、谀畴娔鼙砩蠘�(biāo)有“220V，10A”字樣，這是什么意思?
�、垭娔鼙砩系摹�1500r/kWh”字樣表示什么意思?
要求學(xué)生明確：該字樣說(shuō)明用戶用電能1度時(shí)，此電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)會(huì)轉(zhuǎn)1500轉(zhuǎn).
例題某電器單獨(dú)工作30分鐘的過(guò)程中，該電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了500轉(zhuǎn)，則該電器的功率應(yīng)為多少?可否根據(jù)此題設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)未知功率電器額定功率的方案?需測(cè)哪些數(shù)據(jù)?
(6)測(cè)電筆.
講解：在連接家庭電路時(shí)，首先應(yīng)區(qū)分零線和火線.我們可以用測(cè)電筆來(lái)完成這項(xiàng)工作.
測(cè)電筆的構(gòu)造如圖3所示：由金屬筆尖、大電阻、氖管和筆尾金屬體依次相連而成.在使用測(cè)電筆時(shí)，用手捏住筆尾金屬體，將筆尖接觸進(jìn)戶線，若碰到的是火線，則氖管發(fā)光.這是因?yàn)榛鹁�與人所站的大地之間存在電壓，而大電阻和氖管的電阻比人體電阻大很多，所以大部分電壓加在了大電阻和氖管上，使氖管發(fā)光.若筆尖接觸的是零線，氖管就不會(huì)發(fā)光.
測(cè)電筆分為高壓測(cè)電筆和低壓測(cè)電筆，一般一千伏以上的電壓稱為高壓，我們家庭電路的電壓屬于低壓.千萬(wàn)不要用低壓測(cè)電筆去測(cè)高壓火線，因?yàn)榇藭r(shí)人體按比例分得的電壓會(huì)超過(guò)人體所能承受的安全電壓.
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