家庭电路与安全用电-教学设计

《家庭电路和安全用电》教学设计

常州市武进区湖塘实验中学胡向华【教材分析】

这一节是苏科版九年级第十五章《电功和电热》的最后一节。通过学习，不仅要使学生了解家庭电路的组成和布线，而且要使学生初步形成安全用电——设备安全、人身安全的意识，强化学生学习的独立性、主动性。在探究过程中，要引导学生对保险丝熔断的原因进行猜想，初步设计实验方案，组织学生用实验探究的方法，得出保险丝熔断的原因。让学生亲自动手自主探究，体验科学探究的全过程，从而激发学生科学探究的兴趣，能够体验科学探究的过程与方法。

【教学目标】

1、了解家庭电路的组成和连接方式，会用测电笔辨认火线和零线；

2、通过实验探究，知道导致家庭电路中总电流过大的原因及其危害；

3、知道怎样保护家庭电路——设备安全，如何防止触电事故——人身安全；

4、了解安全用电常识，形成安全用电意识和定期排查家庭用电安全隐患的良好习惯。

【教学重点】

1、探究熔丝熔断的原因。

2、防止触电

【教学难点】

使课堂教学融入到学生的生活实际。

设计意图：明确学习目标，在本节课的学习中做到有的放矢。

【学情分析】

学生在学习了所有的电学，但由于我们的家庭布线都是暗线铺设的，学生可能对家庭电路的实际连接缺乏直观的认识，对家庭电路的布线和理解的认识还是有一定困难。将本节的重点落在探究熔丝熔断的原因和防止触电上，其中在探究熔丝熔断的原因中选择学生教具盒中的器材做分组实验，是考虑学生对教具盒中的器材及连线已经非常熟悉，看到的现象非常清晰明了，同时，培养学生动手能力和观察的能力。

【教学策略】

探究熔丝熔断的原因保护家庭电路——设备安全，如何防止触电事故——人身安全；是本节教学的一个难点，教学的策略，主要在于教师有没有引导学生参与教学过程，主动获取知识，乐于探究，所以教师应想方设法把课堂主动权交给学生，把发言权留给学生。基于此，本节课立足于学生的前经验，根据初二

二、探究熔丝熔断的原因：

（一）模拟家庭电路的短路

1、呈现学生的预习电路设计

（1）请该同学，谈一谈他的设计思路？

（2）按着该同学的设计思路，动手连接实物，

注意：1、连接实物时开关处于断开状态。

2、闭合开关，小灯亮证明电路是通路后，用一段导线接在小灯的两端——将小灯短路。

3、此时观察谁？——保险丝

（3）学生动手连接实物

（4）现象：当电路短路时，保险丝会怎样？——烧断

思考：保险丝为什么会烧断？

原因：短路时电流过大，根据Q=I2Rt,产生的热量过多，达到熔丝的熔点

设计意图：通过学生的亲手探究的体会，模拟电路短路时保险丝烧断的情况来感知家庭电路短路时保险丝烧断情景，因为家庭电路的短路保险丝烧断是比较危险的，在我第一遍的设计中是有这个环节的，可是在三（16）班磨课时，导致整个教室电路瘫痪，所以不得以将这个演示的环节去掉，改用在实验室录制的家庭电路短路的视频，也达到了相同的效果。

（二）模拟家庭电路的超负荷运行

1、呈现学生的预习电路设计

（1）请该同学，谈一谈他的设计思路？

（2）按着该同学的设计思路，动手连接实物，

注意：1、连接实物时开关处于断开状态。

2、闭合第一路小灯泡开关，再闭合第二路小灯泡开关，最后闭合电炉丝的开关（电炉丝——大功率的用电器）。

3、此时观察谁？——保险丝

（3）学生动手连接实物

（4）现象：最后闭合电炉丝的开关后，保险丝会怎样？——烧断思考：保险丝为什么会烧断？

原因：电路中接入大功率用电器时，根据I=P/U，会导致电流过大，根据Q=I2Rt,产生的热量过多，达到熔丝的熔点

设计意图：在整个课的设计中，模拟家庭电路的超负荷运行这个环节的设计是最波折的，一开始并联了五路小灯泡，保险丝都不会熔断，后来想改用恒流电源，来提高电压，试验后还是不行，那就撤掉一路小灯泡改用阻值5欧姆的电阻来代替大功率的电炉丝，保险丝还是烧不断，后来想用多个电阻并联代替电炉丝来达到功率过大烧断保险丝的目的，可是这个实物的连接对于学生实验又显得过于复杂，最后决定用两路小灯泡再用3A的保险丝电炉丝的样子来代替电炉丝，而演示家庭电路的超负荷运行要比演示家庭电路的短路“温柔”了许多。

老师：综上所述，大家思考

1、我们在选择熔丝材料时有什么要求？——熔点较低的，铅锑合金材料

2、思考：能不能用铁丝、铜丝代替保险丝？为什么？

因为：在电流过大时，根据Q=I2Rt,产生的热量过多时，也难以达到铁丝、铜丝的熔点，不易烧断，起不到保护电路的作用。

3、既然保险丝在家庭电路发生短路或超负荷运行的关键时刻能挺身而出，不惜烧断自己来保护家庭电路和设备的安全，那为什么还会出现视频中的火灾事故呢？（请小组讨论一下）

原因：不同规格的熔丝有不同的熔断电流，熔丝越粗、熔断电流越大，可能电路中的电路还没有达到熔丝的熔断电流，由于电路的老化，先将导线的绝缘皮烧毁，导致火线和零线的短路。

设计意图：暴露学生头脑中的疑惑，引起思维上的碰撞，通过大家各抒己见的探讨，相互观点的补充，是自己头脑中的疑惑渐渐消

当堂检测：请分析以下四种情况，每一种情况是否触电？为什么？设计意图：使学生从本质上认识单线触电、双线触电，而并非直接

告知怎样叫单线触电？怎样教双线触电？教会学生学习物理并不是死记硬背，而是从本质上认识物理规律，今后学生在认识触电上就会去想有一定电压加在人体上吗？人体与电源构成闭合回路了吗？。

老师：在家庭电路的设计中，还有哪些措施是防止触电事故发生，保护人身安全的？

学生：。。。。。。

老师引导学生看课本家庭电路的布线图，发现进户时只有两条电源线——火线和零线就好了，可是到了三孔插座时却多了一条接地线，这个接地线有什么作用？

老师：三孔插座最上面的孔要与三线插头最上面的脚接触工作的，那三线插头最上面的脚又是连接了用电器的哪里？

学生：金属外壳。

老师：也就是说多这跟接地线的目的，就是要让用电器的金属外壳接地。那么，用电器的金属外壳不接地又会怎样呢？

演示动画：电冰箱的金属外壳不接地，一旦漏电，人开冰箱门时就会触电，如果电冰箱的金属外壳接地，一旦漏电，就相当于一根接地线将人体短路，保障了人体的安全。

设计意图：使学生认识接地线的本质意义，同时引出了三孔插座和三线插头的规范接线原则，把这些零散的知识串在一起，规范接线的目的以及接地线的目的都是为了保障人身安全，从而在引出测电笔。

老师：胡老师家刚好装修，这个三孔插座是嵌在墙体里的，那我怎么知道电工师傅是否按着左零右火中接地的接线原则规范接线的呢？学生：测电笔

老师：通过预习谁能来说说测电笔的工作原理呢？