物理電功率和安全用電教學(xué)設(shè)計(jì)
《電功率和安全用電》教學(xué)設(shè)計(jì)
河北省邯鄲市漢光中學(xué) 柴斌
課題
第八章:電功率 第五節(jié):電功率和安全用電
學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識目標(biāo):
1.知道電功率和電路中電流的關(guān)系,理解電路中的總電流隨用電器功率的增大而增大;
2.知道電路中安裝保險(xiǎn)絲,為什么能夠“保險(xiǎn)”。
過程方法:
1.通過觀察體驗(yàn)保險(xiǎn)絲怎樣保險(xiǎn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,初步的分析和概括能力;
2.通過聯(lián)系生活實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識解決簡單問題的能力。
情感目標(biāo):
1.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)安全用電的重要性,增強(qiáng)學(xué)生安全用電的意識;
2.通過學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的興趣、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)
用電器總功率過大是家庭電路中總電流過大的原因;保險(xiǎn)絲
學(xué)習(xí)難點(diǎn)
保險(xiǎn)絲的構(gòu)造與原理
教學(xué)方式
演示法、觀察法、討論法。
教具與媒體
電源、小燈泡(帶座)若干、電流表、保險(xiǎn)絲(粗細(xì)不同)、銅絲、滑動變阻器、導(dǎo)線若干及多媒體等。
教學(xué)程序內(nèi)容與教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)依據(jù)
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課(5min)
〖師〗1.在第六章的歐姆定律學(xué)習(xí)中,我們知道了使電流過大的原因是電壓過高,你還知道這是為什么嗎?
因?yàn)闅W姆定律的表達(dá)式是,在電阻R不變的情況下,U增大,所以電流會增大。
2.由此我們得出安全用的原則是什么?
不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。
3.現(xiàn)在學(xué)習(xí)了電功率,知道了電流還與電功率的大小有關(guān),即P=UI,那么從電功率方面考慮,安全用電該注意些什么問題?(引入新課)
二、進(jìn)入新課,科學(xué)探究
(一)電功率和電路中電流的關(guān)系(8min)
1.對單個支路來說:
由電功率公式P=UI公式的變形可得,,即在電壓不變的情況下,電流與電功率的大小成正比。
【結(jié)論】對某一個用電器來說,用電器的功率越大,則電路中的電流也就會越大。
2.對并聯(lián)的多個支路來說
【演示】三個小燈泡并聯(lián),電流表測干路電流,則每接通一個支路,使小燈泡發(fā)光,電流表的示數(shù)就增大一些。
【解釋】在家庭電路中,這些用電器都是并聯(lián)的,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),用電器兩端電壓相等,干路中電流等于各支路電流之和。每增加一個用電器,就增加一條支路,干路中電流就增大一部分,所以并聯(lián)的用電器越多,干路中電流就越大。
【結(jié)論】電路中接入的用電器過多,也容易使電路中的電流過大。
(二)電流過大所造成的危害(8min)
1.由上節(jié)課所講的電熱公式P=I2R可得,引起電熱功率過大的因素有兩個,一是電流過大,另一個就是導(dǎo)線的電阻過大,所以要減小導(dǎo)線上電熱的產(chǎn)生,就應(yīng)盡量減小電流和減小電阻。
2.電熱過多易引起電線老化,電線間絕緣層失去作用而引起短路。
3.大家看剛開始課題下的大問號:
為了改善城鄉(xiāng)居民特別是廣大農(nóng)村地區(qū)的用電條件,最近幾年,我國城鄉(xiāng)的許多地區(qū)在進(jìn)行供電線路的改造,改造的內(nèi)容之一就是把輸電線換成更粗的,將電能表的額定電流換成更大的,這樣做有什么意義呢?
4.電流如果不容易減小的話,至少我們應(yīng)該做到在電路中電流過大容易造成危害時能自動切斷電路,而起到保護(hù)作用,于是就產(chǎn)生了能夠?qū)﹄娐菲鸨Ｗo(hù)作用的裝置——保險(xiǎn)絲。
(三)保險(xiǎn)絲(10min)
1.原理
【實(shí)驗(yàn)】課本上的圖7.5—3實(shí)驗(yàn),教師演示。
【現(xiàn)象】保險(xiǎn)絲先熔斷,而銅絲則安然無恙。
【解釋】通過保險(xiǎn)絲和銅絲的電流是一樣的,由P=I2R可知,電阻大的保險(xiǎn)絲產(chǎn)生的熱多,它的溫度很快升高,達(dá)到自己的熔點(diǎn)從而使之熔斷。
2.結(jié)構(gòu):因?yàn)樗幸欢ǖ碾娮?所以它是由電阻率較大的鉛銻合金制作的;因?yàn)樗芗笆菙?所以它的熔點(diǎn)比較低。
3.規(guī)格:越粗的保險(xiǎn)絲允許通過的電流大呢?還是越細(xì)的保險(xiǎn)絲?
保險(xiǎn)絲越粗,其電阻越小,使保險(xiǎn)絲達(dá)到熔斷溫度所需的電流就越大,所以允許通過的電流大就會越大。故保險(xiǎn)絲的規(guī)格是通過它的粗細(xì)來確定的。
4.額定電流和熔斷電流
我國的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:保險(xiǎn)絲的熔斷電流是額定電流的2倍。當(dāng)通過保險(xiǎn)絲的電流超過額定電流時,保險(xiǎn)絲不一定立即熔斷,而是超過得越多,熔斷得越快.當(dāng)通過保險(xiǎn)絲的電流為額定電流的1.45倍時,熔斷的時間不超過5 min;當(dāng)通過保險(xiǎn)絲的電流為額定電流的2倍(即等于熔斷電流)時,熔斷的時間不超過1 min。
(四)新型保護(hù)裝置(8min)
【空氣開關(guān)作用】
空氣開關(guān)也就是斷路器,在電路中作接通、分?jǐn)嗪统休d額定工作電流,并能在線路和電動機(jī)發(fā)生過載、短路、欠壓的情況下進(jìn)行可靠的保護(hù)。
【漏電保護(hù)器作用】又稱漏電開關(guān),是一種新型的電氣安全裝置,其主要用途是:
(1)防止由于電氣設(shè)備和電氣線路漏電而引起的觸電事故;
(2)防止用電過程中的單相觸電事故;
(3)及時切斷電氣設(shè)備運(yùn)行中的單相接地故障,防止因漏電而引起的火災(zāi)事故;
(4)隨著人們生活水平的提高,家用電器的不斷增加,在用電過程中,由于電氣設(shè)備本身的缺陷、使用不當(dāng)和安全技術(shù)措施不力而造成的人身觸電和火災(zāi)事故,給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來了不應(yīng)有的損失。而漏電保護(hù)器的出現(xiàn),對預(yù)防各類事故的發(fā)生,及時切斷電源,保護(hù)設(shè)備和人身的安全,提供了可靠而有效的技術(shù)手段。
【區(qū)別】漏電保護(hù)器是一種利用檢測被保護(hù)電網(wǎng)內(nèi)所發(fā)生的相線對地漏電或觸電電流的大小,而作為發(fā)出動作跳閘信號,并完成動作跳閘任務(wù)的保護(hù)電器。用于照明、動力配電系統(tǒng)作過載和短路保護(hù),以及線路的不頻繁轉(zhuǎn)換之用。
利用第六章的相似內(nèi)容做鋪墊
運(yùn)用類比的方法引入新課
增加一個小實(shí)驗(yàn),直觀地讓學(xué)生展示多支路的.情況
這是下一步講保險(xiǎn)絲的基礎(chǔ),沒有這個過渡,顯然太突然
大問號的問題在此解決較好
展示學(xué)生不見過的情景,加深對保險(xiǎn)絲的認(rèn)識
養(yǎng)成使用任何東西都有規(guī)格的意識,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)
拓展學(xué)生的知識面
小結(jié)
本節(jié)課我們通過演示和分析,了解了電路中電流過大的原因是用電器電功率太大,以及并聯(lián)用電器過多造成的,二者都能使電路中的總功率過大。還介紹了保險(xiǎn)絲如何保險(xiǎn),保險(xiǎn)絲的原理、結(jié)構(gòu)和規(guī)格等知識。
這節(jié)課的內(nèi)容與我們的生活密切相關(guān),通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),希望同學(xué)們能將學(xué)到的知識應(yīng)用到實(shí)際中。
作業(yè)
動手動腦學(xué)物理:①、②、③。
教學(xué)流程
板書設(shè)計(jì)
第五節(jié):電功率和安全用電
一、電功率和電路中電流的關(guān)系
接入電路的用電器總功率越大,電路中的總電流越大
二、電路中電流過大造成的危害
引起導(dǎo)線老化,引發(fā)火災(zāi)等。
三、保險(xiǎn)絲
1.原理:2.結(jié)構(gòu):3.規(guī)格:
四、新型保護(hù)裝置
1.空氣開關(guān);2.漏電保護(hù)器
課后反思
該課是繼歐姆定律后又一節(jié)關(guān)于安全用電的新課,這兩節(jié)課分別從不同的角度、不同的立場共同審視安全用的問題,這節(jié)課是從電功率的角度出發(fā)看問題的。
1.電功率過大是引起電流過大的原因很好理解,就是在講并聯(lián)電路時,學(xué)生對家庭電路的并聯(lián)關(guān)系有點(diǎn)忘記了,以后要盡量在這里再補(bǔ)充一下。家庭電路的一般畫法也要在這里體現(xiàn)出來。
2.做好保險(xiǎn)絲的相關(guān)實(shí)驗(yàn)很關(guān)鍵,學(xué)生的興趣在這里很高,這也是學(xué)生易疲勞
的地方,轉(zhuǎn)換氣氛靠的就是這個實(shí)驗(yàn)。
3.保險(xiǎn)絲的規(guī)格中越粗的保險(xiǎn)絲允許通過的電流越大學(xué)生不容易理解,教師要通過公式詳細(xì)地介紹一下,解開他心中的這個迷團(tuán)。
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