人教版九年級物理全冊第19章第2節(jié)家庭電路中電流過大的原因教學設(shè)計1

1、第二節(jié) 家庭電路中電流過大的原因教學目標一、知識目標：1. 知道家庭電路中電流和用電器總功率的關(guān)系。2. 通過推導把實驗結(jié)論從理論上加以驗證。3. 通過演示保險絲被燒斷的實驗，加深學生對保險絲作用的理解。二、能力目標：通過本節(jié)教學，培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力。三、情感目標：通過學習，增強安全用電的意識。教學重難點教學重點：分析家庭電路電流過大的原因。教學難點：理論推導驗證實驗結(jié)論。教學準備家庭電路示教板一塊，交流電流表一只， 100 瓦和 60 瓦的兩只白熾燈，一只 60 瓦的臺燈， 500 瓦電爐一只，不同規(guī)格的保險絲幾根，寫有例題的小黑板一塊，銅絲。設(shè)計思路家庭電路中電流過大的

2、原因是本節(jié)乃至本章教學中的一個重點。如何從學生熟悉的生活實際出發(fā)， 引導學生參與討論， 激發(fā)學生的興趣。 引導學生在觀察實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，綜合運用學過的知識， 分析電路中的電流變化情況， 理解原因。 使學生掌握運用知識分析實際問題，為本教學設(shè)計的主旨。引課提問： 在家庭用電尤其是用電高峰時，常常會出現(xiàn)保險絲熔斷、跳閘現(xiàn)象。你知道這個現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的嗎 ? 從學生熟悉的生活實際出發(fā)， 引導學生參與討論， 激發(fā)學生的興趣，引入新課。新課教學，按照“演示實驗理論分析解決實際問題”幾個環(huán)節(jié)進行。用電器總功率過大通過演示課本圖 19.2-1 實驗，重在給學生直觀認識：總功率過大，保險絲熔斷。這一現(xiàn)象的理

3、論分析，可引導學生比較兩次計算結(jié)果，分析得出：總功率越大，干路中 的電流越大。組織學生討論、交流，從并聯(lián)電路中電阻的變化、電流的變化、電功率的變化，多角度進行理論分析，活躍學生思維，學以致用。指出： 最近幾年， 我國城鄉(xiāng)的許多地區(qū)在進行供電線路的改造， 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，盡可能滿足大家的用電需求。 體現(xiàn)了“從物理走向社會”的理念。短路演示課本圖 19.2-2 實驗，學生通過觀察知道：短路時，電路中電流過大，使保險絲熔斷，但燈沒有燒壞。畫等效電路圖，引導學生運用并聯(lián)電路的電流分配與電阻成反比的原理進行理論分析。組織學生討論家庭用電時， 在哪些情形

4、下可能發(fā)生短路現(xiàn)象？應(yīng)怎樣做才能避免發(fā)生短路，對學生進行安全用電的教育。保險絲的作用演示課本 19.2-4 實驗，讓學生觀察對比兩端金屬絲的變化情況，使學生既對保險絲的作用獲得具體的感性認識，也能直接看到不能用銅絲、鐵絲代替保險絲。引導學生思考、討論、交流，從理論上說明從選材必須具備兩個條件。保險絲的實際應(yīng)用，這里可以簡要說明，保險絲越粗，熔斷的電流就越大； 實際選擇合適的保險絲，應(yīng)該使它的額定電流等于或稍大于電路中最大的正常工作電流。新建樓房的供電線路已不再使用保險絲, 而用帶有保險裝置的空氣開關(guān)代替。教學過程一、根據(jù)生活現(xiàn)象，提出問題教師提問：在家庭用電尤其是用電高峰時，很多沒有經(jīng)過電氣設(shè)

5、備改造的家庭電路中，有過保險絲被燒斷、跳閘現(xiàn)象的情況嗎？請說“有”的一位同學說明是在什么情況下被燒斷的。學生：1. 使用電爐2. 使用空調(diào)3. 電線絕緣皮老化引入新課： 保險絲被燒斷、跳閘現(xiàn)象， 說明電路中的電流過大，那么是什么原因引起家庭電路中的電流過大的呢？二、進行新課1. 用電器總功率過大是引起電流過大的一個原因演示課本19.2-1 增容實驗： 出示家庭電路示教板， 在干路上串聯(lián)一個交流電流表 （課前就把它接好） ，電路中有額定功率分別為 100 瓦和 60 瓦的兩只白熾燈。A.閉合開關(guān)1,使100瓦的燈亮，請一同學讀出電流表的讀數(shù) I。B.閉合開關(guān)2,使60瓦的燈也亮，請一同學讀出電流

6、表的讀數(shù)11。C.在插座中才1入一只60瓦的臺燈，請一同學讀出電流表的讀數(shù) 12。小結(jié)： 從實驗看到， 逐漸增加并聯(lián)的燈泡數(shù)， 電流表的示數(shù)逐漸增大。 說明干路中的電流隨用電器總功率的增大而增大。繼續(xù)演示實驗。 將臺燈換上一只 500 瓦的電爐。 這時聽到“啪”的一聲響， 燈全熄了， 同時看到電流表的指針偏轉(zhuǎn)較大幅度后又指向零。 學生從中可以知道， 是由于電路中電流過大，使保險絲燒斷了。教師提問：同學們可不可以找到產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因呢？帶領(lǐng)學生計算剛才三盞燈都亮時， 通過保險絲的電流。 教師引導再讓學生自己計算換上一只 500 瓦的電爐時，通過保險絲的電流。請一同學上黑板計算（ I=3 安）

7、，其他同學在作業(yè)本上做，教師巡退檢查。引導學生比較兩次計算結(jié)果，分析得出：總功率越大，干路中的電流越大，總功率過大，保險絲熔斷。組織學生討論、交流，從多角度進行理論分析，活躍學生思維，學以致用。根據(jù)并聯(lián)電路的特點，燈泡兩端電壓相等，干路中電流等于各支路電流之和. 每增加一只燈泡，就增加一條支路，干路中電流就增大一部分，所以并聯(lián)的燈泡越多，干路中電流就越大.保險絲連接在干路上，干路上電流越大，由 P= I2R可知，電能轉(zhuǎn)化成熱的功率越大，一定時間內(nèi)產(chǎn)生熱量越多。如果溫度達到它的熔點就會被燒斷?？梢詮牟⒙?lián)電路中電阻的變化角度分析， 并聯(lián)電路中電阻的特點， 并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個并聯(lián)支路的電阻

8、，所以總電流大于每個支路的電流。還可以從并聯(lián)電路中電功率的變化角度分析。教師小結(jié)：家庭電路中用電器總功率過大是電路中電流過大的另一個原因。出示寫有例題的小黑板，和學生共同分析計算。指出： 居民樓里若同時使用幾個大功率的用電器， 樓里的總保險絲會熔斷， 使整個樓斷電。 因此為了節(jié)約用電， 也為了不給大家?guī)頂嚯姷穆闊?家庭電路中不宜同時使用幾個大功率的用電器，從而對學生進行節(jié)電和安全用電的教育。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，盡可能滿足大家的用電需求。2.

9、 短路是引起電流過大的另一個原因演示課本圖 19.2-2 短路實驗 出示家庭電路示教板。A.給示教板接通電源，閉合開關(guān)燈亮，然后斷開電源。B.把示教板尾部的火線零線搭接在一起，造成短路，再給示教板通電。觀察到：在通電的瞬間同時聽到“啪”的一聲響， 保險盒火花一閃， 燈并未被點亮。 教師拔出保險盒蓋給學生看，保險絲已被熔斷。C.斷開電源，排除短路，給保險盒蓋換好保險絲，再通電，燈又亮了。教師提問：通過此實驗，你知道了什么？學生答：由實驗知道，短路時，電路中電流過大，使保險絲熔斷，但燈沒有燒壞。分析 教師在黑板上畫等效電路圖，引導學生分析：火線、零線搭在一起，形成短路后，并聯(lián)電路的總電阻小于任何一

10、個并聯(lián)支路的電阻。導線的電阻很小，幾乎為零，所以總電阻很小，幾乎為零。 干路中的電流很大，這就是連在干路中的保險絲被熔斷的原因。也可從并聯(lián)電路的兩條支路中的電流分配情況引導學生認識， 干路中的絕大部分電流直接經(jīng)過導線，在燈泡中幾乎沒有電流通過。強調(diào)： 所謂短路就是電流沒有經(jīng)過用電器而直接構(gòu)成通路。 排除短路故障后， 用電器仍能正常工作。組織學生討論家庭用電時，在哪些情形下可能發(fā)生短路現(xiàn)象？學生可能答：裝修電路時不細心，使火線和零線直接連通；燈座、插座的兩個接線柱接線不好，而使火線與零線相碰等。教師小結(jié)， 以上從實驗觀察和理論分析上都說明， 發(fā)生短路是電路中電流過大的另一個原因。向?qū)W生介紹日常用

11、電時，應(yīng)怎樣做才能避免發(fā)生短路，對學生進行安全用電的教育。3. 保險絲的作用演示課本 19.2-4 實驗讓學生重點觀察： 隨著移動滑動變阻器的滑片， 對比兩端金屬絲的變化情況： 保險絲逐 漸變軟直至熔斷；銅絲沒有明顯變化。點明保險絲的作用。教師教給學生怎樣給保險盒、 閘刀開關(guān)安裝保險絲。 這符合生活實際需要， 培養(yǎng)動手實踐能力。 可請一同學上講臺給一保險盒蓋安裝保險絲， 學生安裝好后， 把這個保險盒蓋插到示教板上檢查他是否接對， 當學生看到燈亮了， 自己接對了， 一種獲得成功后的喜悅溢于言表。教師應(yīng)給予贊賞肯定。引導學生根據(jù)保險絲的作用思考： 保險絲應(yīng)安裝在電路中什么位置？引導學生從選材上對保

12、險絲有什么要求？學生：保險絲應(yīng)串聯(lián)在干路上，在閘刀開關(guān)的下方裝有保險絲。可將部分保險絲規(guī)格、不同金屬絲的熔點、電阻率展示給學生。1、由學生從理論上思考、討論、交流，說明從選材必須具備兩個條件：材料：鉛銻合金；特點：電阻率大、熔點低。2、還應(yīng)使學生了解：不同粗細的保險絲額定電流和熔斷電流不同，保險絲越粗熔斷電流越大。 實際選擇合適的保險絲， 應(yīng)該使它的額定電流等于或稍大于電路中最大的正常工作電流。過粗的保險絲不能起到有效的保險作用，保險絲過細則用電器不能正常工作 ，更不能用銅絲、鐵絲代替保險絲。教師：保險絲具有一種偉大的犧牲精神，毀滅自己，保護電路 . 它靠什么來毀滅了自己呢？學生：電熱。教師：

13、 新建樓房一般用帶有保險裝置的空氣開關(guān)代替保險絲， 免除了更換保險線時帶來的不安全因素。 當電路被保險裝置切斷時， 要首先找到發(fā)生故障的原因， 排除故障后再接通電路。三、 “想想議議”組織學生討論、交流教師小結(jié)： 售貨員認為使用微波爐省時所以省電， 但他忽略了微波爐電功率的大??； 顧客只考慮使用微波爐瓦數(shù)大所以費電， 忽略了使用微波爐時間的長短。 兩個人就省電、 費電問題所發(fā)表的觀點都有不完善之處。結(jié)束語： 這節(jié)課的內(nèi)容與我們的生活密切相關(guān)， 通過本節(jié)課的學習， 希望同學們能夠習慣從生活中發(fā)現(xiàn)問題，運用學到的物理知識物理去解決實際問題。說明：1 .做第一個演示實驗時，保險絲的額定電流可選l1.35A,這樣就保證一插入電爐 后，保險絲就熔斷了。電流表要用交流檔，選擇 05A檔。當100瓦、兩個60瓦的三盞燈都亮時，電流表的示數(shù) I 2小于后面計算出來的電流 3A,教師可簡單告訴學生，由于導線、接頭處等存在電阻，所以燈泡兩端的實際電壓略低于220伏，所以電流表的示數(shù)和計算值略有差別?？捎玫蛪弘娫磥硌菔?，在干路上串入大電流表和保險絲。電源選擇6V檔，選擇“10Q1.5A”滑動變阻器， 三個“2.5V0.3A”的小燈泡， 示教電流表，用兩個夾子夾住一個0.5A的保險絲管。調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈正常發(fā)光。先閉合