北师大版九年级全一册物理13.5家庭电路(2)-1教学设计

课程基本信息
课题
家庭电路2——安全卫士
教科书
书名：义务教育教科书
《物理》九年级（全一册）
出版社：北京师范大学出版社
出版日期：2014年7月
教学目标
教学目标：1.通过家庭电路图示，复习回顾家庭电路的组成部分；
2.通过实验模拟生活中用电器总功率过大和短路的情境，知道保险丝和空气开关在防止电路、电器火灾方面所起的保护作用。知道三线插头和漏电保护装置在防触电方面所起的作用；
3.通过以上安全事故的分析，引导学生不断完善家庭电路的各项安全设施，提高家庭电路的安全性；
4.联系生活知道保险丝对用电器的保护作用。通过介绍生活中插座上的安全措施，培养学生认真观察生活的习惯。
教学重点：短路和用电器总功率过大对家庭电路的危害和防护。
教学难点：区分保险丝（空气开关）和漏电保护装置在不同用电情境中所起的保护作用。
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
1min
复习
给出家庭电路的图示，带领学生回顾家庭电路的组成部分。
5min
新课引入
教师介绍：虽然家庭电路为生活用电带来了极大的方便，但生活中各种用电事故频发，电的使用也存在着极大的安全隐患。
列举由于电路老化或用电不规范引起的火灾事故，以及日常生活中的触电事故等等。
教师提问：看了这些事件，同学们想到了什么，是不是觉得我们的家庭电路在安全方面还有很多需要完善的地方呢？今天老师就带着大家一起来增强家庭电路的安全性，使我们在用电的时候更安全。
教师介绍：短路会导致导线发热引起火灾，这一点同学们非常清楚，那么为什么接入用电器过多也会着火呢？下面我们通过实验来模拟生活中的这一场景，看看哪里会着火吧。
实验演示：（简化家庭电路后）通过实验，模拟家庭电路中用电器总功率过大的现象，对比发现无保险丝的电路发热冒烟，导线绝缘皮熔化，随时会发生火灾，有保险丝的电路则可以及时断电。
教师提问：在刚才的实验中，同学们有没有观察到，是谁及时切断电源，避免了火灾的发生呢？
学生回答：是干路上的一小段金属熔丝，在危险时刻切断了电源。
教师提问：为什么这段金属丝能及时熔断呢？它应该安装在家庭电路的什么位置呢？
5min
介
绍保险丝和空气开关
教师介绍：这段可以自行熔断的金属丝叫做“保险丝”，也叫“熔丝”，它是一种电阻较大而熔点较低的材料。当家庭电路出现短路，或用电器的总功率过大时，都会导致干路上总电流过大，而产生较高的热量，为了保证所有用电器能全部断电，因此保险丝应该接在家庭电路的干路上。另外，为了更全面的预防火灾的发生，家庭电路的火线和零线上应都装有保险丝，之所以这样做，是因为若保险丝只接零线，虽然也能切断电路，但火线仍与用电器相连，这就会导致用电器与地之间仍存在220V的电压，若用电器绝缘皮已经烧坏破损，则人接触用电器很可能会引发触电事故，有极大的安全隐患。
教师介绍：但是，每次出现事故后，熔丝熔断都需更换，家庭电路才能恢复供电，这样比较麻烦。于是一种新的便捷装置诞生了——空气开关。
实验演示：空气开关在电路中的作用。
教师介绍：空气开关代替了家庭电路中的闸刀开关和保险丝，当电路中发生短路或用电器总功率过大时，它会自动切断电路（俗称跳闸），以保证用电安全。排除电路故障后，用手重新闭合开关就可以使电路恢复正常工作状态。
教师总结：经过我们刚才的分析，现在我们给家庭电路装上了第一道“安全卫士”——保险丝或空气开关。
给出加入保险丝（或空气开关）后的家庭电路图示：
教师介绍：其实保险丝不仅能用于家庭电路中，也能用到各种电器和电学仪器中，起到单独保护用电器的作用。
播放视频：吹风机内的保险丝熔断。
教师介绍：当吹风机内的电路出现故障或异常时，电流会不断升高，有可能损坏电机甚至烧毁电路造成火灾，这时保险丝就会在电流异常升高时自动熔断，切断电路，从而起到保护吹风机的作用。电器中的小小保险丝既能保护用电器本身，还可以有效防止一个电器出现问题而导致家中出现“跳闸”断电的情况。
有保险丝的电吹风：
没有保险丝的电吹风：
5min
介绍三线插头的作用和漏电保护装置
教师介绍：知道了电器火灾的预防办法，那么触电事故我们又应该怎么防范呢？首先让我们来了解这样一个案例，在落后的农村地区，由于家里的三孔插座数量不够，有些家庭会把冰箱、电饭锅、洗衣机等电器的三线插头中最上面的那个脚弄弯，插入两孔插座使用，这也是相当危险的。因为如果用电器内部火线绝缘皮老化破损，就会导致火线与用电器外壳连通，从而导致人体触电事故。
教师介绍：三孔插座与三线插头配合使用，可以将用电器外壳接地，这样即使火线与外壳连通，由于火线与大地之间形成了通路，把外壳电流导入大地，人体接触外壳时也就没有危险了。
提出问题：仔细观察同学们会发现，三线插头中接地的插脚比其他两个插脚稍长一些，你知道为什么会有这样的设计吗？
教师解答：这样当插头与插座接通时可以确保接地插头先接地，断开时可以确保接地插头后断开。
教师转述学生的疑问：这时有的同学会问，如果两线插头的用电器外壳不慎带电或者卫生间里的热水器不慎漏电并通过水流导电而引发触电事故该怎么防范呢？（看来通过今天的学习，同学们的安全意识越来越高了。）
教师解答：这时我们还可以在用电器的插头上加装漏电保护器来防止触电。同学观察一下家里的热水器，是不是就是这样的插头呢？
教师播放实验视频，观察漏电保护器的断电效果。
教师提问：漏电保护器的断电电流应设置在什么范围内呢？同学们通过查阅课本上的资料可以发现：在保证用电器正常工作时，8——10mA的断电电流对人体的伤害会比较小。
教师介绍漏电保护器的保护作用：
教师总结：其实漏电保护器除了能保护各个用电器外，在家庭电路进户线的总开关上安装漏电保护器，可以有效的防止人站在地上不小心接触火线而引发的触电事故。看来空气开关加漏电保护的双重保险，让我们的生命安全更有保障。
教师总结：现在我们的家庭电路有了第二个“安全卫士”——漏电保护器。
给出加入漏电保护器和空气开关的家庭电路图：
5min
介绍插座上的安全措施
教师提问：可是实际生活中，带有漏电保护器的插头或插座似乎也不是很普遍，因此当一些幼儿把金属物体插入插座或幼儿细小的手指进入带电插座的插孔时，万一触碰火线，后果不堪设想。那么，怎样防范这类儿童触电事故呢？同学们能想到插座上有哪些安全措施吗？
学生思考并回答。
教师介绍：为了防止这类事故的发生，现在的插座插孔处一般都设置了安全保护门，需要较大的力才能插入，这样可以有效的减少儿童触电事故的发生。如果一些早年的插座没有阻力挡板，还可以购买绝缘保护套进行遮盖，防止儿童触碰。但注意，绝缘保护套还是选择低调的白色或黑色比较好，一些靓丽的图案或颜色反而更容易引起儿童的兴趣。
教师介绍：如果在卫生间等潮湿的地方使用插座，则需要加装防水盒。这些生活中常见的保护措施，同学们是不是也有留意呢？
3min
总结和课堂练习
教师总结：讲了这么多，其实我们可以把生活中的用电事故分为两大类——电器火灾事故和触电事故。针对这两类事故，我们是这样防范的：一是当电路发生短路和用电器总功率过大时，使用保险丝或空气开关可以有效断电，防止火灾；另一方面，当用电器漏电或电器外壳带电时，可以通过漏电保护器防止触电事故的发生。
另外，插座上的保护装置：安全保护门、插座绝缘保护套和防水罩等，也是日常生活中不可缺少的安全保障。
课堂练习：
某家庭电路的部分电路如右图所示，其中甲、乙两处分别装用电器或开关。对此电路，下列说法中正确的是（
）（多选）
A.保险丝只需装在零线上即可
B.甲处应装开关，乙处应装用电器
C.当保险丝熔断后，可以用铜丝代替
D.保险丝之所以选用熔点低的材料，是因为当导线异常发热时，它更容易熔断
老师提醒：不管家庭电路中有多少保护措施，我们自身安全用电的意识都不能松懈，生活中要做到不乱接电线，不在家里无限制的开启大功率的用电器等等，特别要养成定期检查空气开关和漏电保护器是否能够灵敏“跳闸”的习惯，因为我们的“安全卫士”有时也会因为时间久而老化，无法百分百的确保我们的安全呢！
教师总结：总之，安全无小事，防患于未然，只有心中的安全意识才是真正保护我们的“安全卫士”。