19.2 家庭电路中电流过大的原因—人教版九年级物理全一册教学设计 2

家庭电路中电流过大的原因
教学设计
教学课题
【课
题】家庭电路中电流过大的原因
教学内容分析
分析家庭电路中电流过大的原因的常识时，都要用到前面学过的导体和绝缘体、电路、欧姆定律、电功和电功率、焦耳定律等概念和规律，是欧姆定律和电功率知识在家庭电路中的具体应用，也是学习下一节安全用电的基础。通过实际事例和例题说明家庭电路中电流过大的原因，是本章教学中的一个重点。教学的难点是家庭电路中电功率的计算以及理解保险丝的选材要求。分析家庭电路中电流过大的原因首先通过演示实验，让学生亲眼看到在家庭电路中当家用电器的总功率增大到一定程度和发生短路时会发生危险，然后通过具体的数据计算，进而加深理解家庭电路中电流过大的原因。其次实验观察不同保险丝熔断对电路的影响，结合不同保险丝的属性，进而理解保险丝的作用和其不能用铁、铜替代的原因。
学情分析
本节教学内容中的家庭电路中电流过大的原因和保险丝在学生的日常生活中相对来说接触较少，对于家庭电路中电流过大的原因以及保险丝相关知识，学生缺少一个正确完整的认识，所以欧姆定律、电功和电功率、焦耳定律等概念以及生活实例和课堂实验演示就成为丰富的教学资源，帮助学生正确认识和理解本节教学内容。
在学习家庭电路中电流过大的原因之前，学生学习了导体和绝缘体、电路、欧姆定律、电功和电功率、焦耳定律等概念和规律，以及使本节课的学习有一定的知识基础。
初三学生的逻辑思维开始占优势，在之前的学习中但其抽象的概念思维还需要感性经验的支持，所以教学过程中还需要依赖直观材料，在此学习之前，学生已经掌握了探究实验中的观察法、实验法，具备了一定的动手实践、归纳总结的能力，这为本节学习做好了能力准备。
教学目标
【知识与技能】
能够通过实验演示和公式推算，归纳总结家庭电路中电流过大的原因；
能够在实际问题中，判断家庭电路中电流过大的原因；
能解释保险丝的选材要求和工作原理；
能够选择符合家庭电路要求的保险丝。
【过程与方法】
能够合作设计实验，探究用电器总功率过大和短路对电路的影响；
能够讨论交流，用公式推算家庭电路中电流过大的原因；
能够实验法、观察法探究保险丝的选材要求及工作原理。
【情感态度与价值观】
通过观看生活中家庭电路中电流过大的危险实例，重视生活中用电安全规则；
通过观察家庭电路中电流过大的实验演示，养成安全用电、节约用电意识。
教学重点难点
教学重点：实际事例和例题说明家庭电路中电流过大的原因
教学难点：家庭电路中电功率的计算以及理解保险丝的选材要求
教学方法
本节课采用教师引导的探究教学模式。
首先以生活小故事为切入点引入家庭电路中电流过大的原因，创设物理情景，激发学生的求知欲。在探究家庭电路中电流过大的原因时，以探究活动为主要手段，通过多媒体设施，展示实验现象，再加以公式引导，突破电功率的计算的教学难点，帮助学生理解并掌握家庭电路中电流过大的原理，并能总结家庭电路中电流过大的原因。
再通过观察实验演示、观看生活实例，引导学生讨论保险丝的作用和选材要求，提高学生的观察能力、思维能力和归纳总结能力。
本节课教学设计以实验、观察、讨论、分析交流为主要学习方式，教师逐步设置问题引导学生观察，探究，开展学习活动，达到三维教学目标，提升学生的科学素养。
教学资源
理论资源：教科书、教师用书
网络资源：图片、视频
实验器材：电源、开关、小灯泡、导线、滑动变阻器、保险丝
教学流程设计
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
【温故知新】
家庭电路是由哪几部分组成？
保险丝在电路中的作用？
【引入新课】
今天，小明爸爸将刚买回来的一台空调插入插座后，使正在播放的彩电黑屏了，经检查发现是保险丝断了。
上述现象说明了什么？
造成这种现象的原因又是什么呢？
家庭电路由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成；
保险丝作用：当电路中电流过大时，熔丝熔化，切断电路，保护用电器
保险丝断了说明电路中电流过大
造成电路中电流过大原因不知道
回顾知识，及时查漏补缺，为引入新课铺垫
举一反三，回顾知识，创设情景，独立思考，激发学生的求知欲
新课教学
【实验探究一】
【提出问题】
造成电路中电流过大的原因有哪些？
【作出猜想】
根据导入环节题目，分组讨论，列举猜想
【仪器准备】
小灯泡、保险丝、开关、电源、若干导线、电流表
【设计实验】
分组讨论，引导学生根据猜想画出电路图，制定实验方案
教师指导，修正方案
【进行实验】
开始实验，教师巡堂指导实验过程
【分析实验】
就实验现象进行提问：
实验现象是怎样的？
实验现象说明了什么？
你能否用之前学过的公式来解释实验现象中的原理？
【得出结论】
将实验现象与猜想进行比较，验证其正确性，并得出最后结论
【板书】
【多媒体展示】
多媒体展示生活电路中电流过大的危害实例
小组讨论，在学习完家庭电路中电流过大的原因后，生活用电需要注意哪些方面？
【提问导入】
在两个实验中灯泡是否被烧坏？
如没有被烧坏，其原因是什么呢？
那么保险丝究竟是如何“保险”的呢？
【演示实验】
【仪器准备】
学生电源、滑动变阻器、开关、保险丝对比组
【设计实验】
按照电路连接实验仪器，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察两端金属丝的变化
【提出问题】
实验中你观察到的现象是什么？
保险丝是如何“保险”的呢？
能否用公式来解释“保险”原理？
保险丝应该如何连接在电路中？
【补充总结】
保险丝选材要求：应选择电阻率大、熔点低的材料作为保险丝
【展示实物】
展示各种规格不同的保险丝
【提出问题】
当保险丝被熔断后，我能否用铁丝或者铜丝来代替保险丝呢？
【播放视频】
播放用铜丝替代保险丝的实验视频
【提出问题】
为什么保险丝不能用铜线或铁丝来替代呢？
你还知道哪些新型保险装置？
在实际电路中，我们应该如何选择通过电流为多少的保险丝呢？为什么呢？
小组讨论，在学习保险丝相关知识后，生活用电需要注意哪些方面？
【总结】
【板书】
猜想一：电路中用电器总功率过大；
猜想二：电路中发生了短路
【实验方案一】
设计电路图，按照电路图连接电路；
打开电源，依次闭合电路中灯泡和大功率用电器开关；
观察保险丝和电流表的变化
电路图如下：
【实验方案二】
设计电路图，按照电路图连接电路；
打开电源，闭合电路中灯泡开关；
闭合短路导线上的开关；
观察保险丝和电流表的变化
电路图如下：
按照电路图连接电路，开始实验，观察保险丝及电流表变化
学生小组交流，回答问题
实验现象分析：
实验现象：
加入大功率用电器后，电流表示数突增，保险丝熔断；
灯泡被短接后，电流表示数突增，保险丝熔断；
实验现象说明两个实验电路中电流都过大；
实验现象原理：
①由电功率公式变形得,电压是固定的，当电路中电功率逐渐增大，就会引起电流过大；
②由欧姆定律变形得,当电路中出现短路现象时，几乎为0，就会引起电流过大
结论：
引起电路中电流过大的原因：
家用电器总功率过大；
短路
观看多媒体，认识电路中电流过大的危害
回答生活中用电相关规范
在两个实验中灯泡没有被烧坏；
因为保险丝切断了电路，保护了灯泡
观察实验
小组沟通，分析实验现象，归纳总结实验结论
实验现象：当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，保险丝熔断，而导线和铜线没有损坏；
“保险”原理：由焦耳定律可得，在电路中电流较大时，产生的热量就越多，由于温度升高而熔断保险丝，切断电路，起到保护的作用；
保险丝应串联在火线上
观看不同规格的保险丝
猜想：不能
观看视频
猜想验证正确
因为铜线或铁丝的电阻小、熔点高，在电流过大时，产生的热量不容易达到熔点，因此不会熔断，起不到保险的作用。
新型保险装置：空气开关
在实际电路中，我们应该选择稍大于电路中正常工作时电流的保险丝。这样既能保证各用电器在电路中正常工作，也能避免电流过大时不能熔断的现象。
回答和保险丝知识相关规范用电要求
鼓励学生大胆猜想，提高学生探究投入度
教师引导，学生思考，体现学生主体性，锻炼小组合作交流能力
加强学生课堂参与度
培养学生对实验现象分析能力
培养学生独立思考的能力，锻炼学生的发散性思维
培养学生总结实验现象的能力
观看生活实例，让学生意识规范用电的重要性，培养学生安全用电意识
进一步分析实验，锻炼学生独立思考能力
培养学生的实验观察能力
培养学生合作学习能力，锻炼团队沟通能力
培养学生分析实验现象能力，锻炼学生归纳实验结论的能力
展示实物，加强学生的直观感受，增加学生的直观材料
合理猜想，加强学生的课堂参与度
拓展学生思维，培养学生举一反三的能力
让物理走向生活，理论运用于实际，加深学生对知识的理解
及时培养学生的规范用电意识
课堂小结
本节课学了什么知识？
本节课你学会了什么方法来学习新知识？
学习完本节课我们在生活中应注意哪些用电方面知识？
本节课学到的知识：
家庭电路中电流过大的原因：
用电总功率过大，短路；
保险丝的选材要求和工作原理。
这节课学会了观察法、实验法等方法来学习新知识。
在生活中我们应该要安全用电，节约用电，避免家庭电路中电流过大引发事故
巩固本节课学习内容，创建知识框架，便于学生掌握
培养学生安全用电意识
课后作业
课后练习题：（1）（2）；
查看自己家庭电路中保险丝允许通过的最大电流；
计算自己家庭电路中允许的最大电功率
按时完成作业
巩固本节课学习内容，动手测量，将物理知识运用到实际生活中，加强物理和生活中的联系