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《家庭电路中电流过大的原因》教学案例
新课改下,物理教学以提高每个学生的科学素养为总目标,新课程标准指出:了解或理解基本的科学知识,并能用它解释生活中的常见现象,解决一些实际问题,增进对科学探究的理解,初步养成科学探究的习惯,培养创新意识和实践能力。本节课中分析家庭电路中电流过大的原因是教学重点。为了防止电流过大对电路造成损坏,在设计家庭电路时根据导线能承载的最大电流来选择合适的保险装置,所以本节课的难点是电路中根据电功率计算电路中的最大电流,判断保险丝的选择是否合适。
教学策略
家庭电路中如果没有保险装置,当电流过大就会损坏电路,甚至引发火灾,学生对此没有感性的认识,通过播放由于用电不当造成的火灾视频,让学生认识到安全用电的重要性,不合理的使用也会造成危害。而这些危害主要是由于电路中电流过大造成的,那么家庭电路中电流过大的原因有哪些呢?引入本节课题。首先复习I=P/U,I=U/R,让学生根据以前所学知识分析电流过大的原因。然后通过演示使学生有一个直观的认识。演示总功率过大是电流过大的原因,在电路中接入功率不同的灯泡,当灯同时亮时,发现电流过大,导线冒烟。可以得出用电器总功率过大是电路中电流过大的原因之一。
通过演示实验来说明用电器短路是电路中电流过大的另一原因,借助于演示实验,现象直观,易于理解。
保险丝的作用在前面的教学中已经有所体现,家庭电路中电流过大就是通过保险丝的熔断体现出来的,教学中通过演示实验,当电路中电流过大时,保险丝熔断,对电路起保护作用。保险丝或空气开关的选择要结合用电器的规格及家庭电路中的导线的规格,只有选择合适的保险装置才能对电路起保护作用。
本节课教学目标:(一)知识与技能1.知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器的总功率过大和短路;2.知道保险丝的作用。(二)过程与方法,通过实验演示来说明电路中电流过大的原因,通过实验探究保险丝在电路中的作用。(三)情感态度和价值观,有初步的安全用电的常识和节约用电的意识。
教学资源准备:保险丝作用演示器、多媒体课件、规格不同的保险丝等。
本节课始终遵循知识来源于生活,又用于生活。从生活中来,回到生活中去。如何避免生活中用电不当导致火灾的发生,不断通过实验让学生明白家庭电路中电流过大的原因,以及安装合适的保险丝的作用。
片断1
播放视频,电影片段“空中火灾”
观看视频,创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。从感性上认识电流过大会造成危害。我们的生活离不开电,如果用电不当就会造成电流过大甚至引发火灾,哪些原因会造成家庭电路中电流过大呢?学生在观看的过程中发出惊呼声,学生被这奇妙而又恐怖的现象震撼了,于是他们有了强烈的求知欲,这到底是怎么一回事呢?于是带着问题继续后面的学习。
片断2
告诉学生,这场火灾是由于用电不当导致电路中的电流过大造成的?那又是什么原因导致电路中的电流过大呢?大家想不想知道?学生使劲地点头,眼中冲满了强烈的求知欲。
片断3
于是我给学生演示了第一个实验,演示总功率过大导致电流过大,依次闭合开关S1、S2、S3,电路消耗的总功率是如何变化的?观察电流表的示数如何变化的?随着灯泡不断地亮起,总功率也在不断的增加,当第三个灯泡亮起的时候,导线冒烟了,一股焦糊味散了出来,学生直观的感受到了总功率增大会导致电路中的电流过大,使导线产生的热量过多。不同的导线能承载的最大电流不同,当电路中用电器的总功率过大时,会引燃绝缘皮,可能引发火灾。
引导学生分析:
根据电功率与电流、电压的关系式P=UI可以得到,家庭电路的电压是一定的,用电功率P越大,电路中的电流就越大。
片断4
演示短路是电流过大的另一个原因
用导线连接BD,闭合开关,导线瞬间燃烧,刺鼻的焦糊味散发出来,学生们睁大了眼睛,捂住了鼻子,有的甚至吓的往后退了退。于是,我问学生,这又是什么原因引起的呢?引导学生分析原因。
通过学生观察现象,分析原因,培养学生已有知识分析问题的能力。
培养学生的观察思考、分析能力。培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。培养学生从生活到物理的意识。同时提高安全用电的意识。
片断5
那么,上面实验中的现象如果发生在我们的生活中,将会引发用电火灾,课前电影片断中的现象就会在我们生活中重演,我们在生活中如何防止上面现象的发生呢?根据前面的实验引入保险丝的作用
演示当电路中电流过大时,保险丝熔断,切断电路
在电路中,火线与零线直接相接通;用电器内部火线与零线相碰,如灯座、插座、插头等;导线连接处绝缘皮破损等。都是短路现象
常见的保险装置有:保险丝、保险管、空气开关等。
分析提问
(1)制作保险丝的材料有什么特点?
(2)保险丝为什么可以起保险作用?
(3)如何选择合适的保险丝?
引导学生分析总结:
(1)保险丝的材料要求电阻率大、熔点较低(铅锑合金)。
(2)当电路中电流过大时,自动熔断,保护电路
(3)保险丝的选择的依据是电路中的电流等于或稍小于保险丝的额定电流。
片断6
学生梳理本节课知识内容。各抒己见,说一说自己本节的收获。
家庭电路中电流过大有两个原因:用电器短路和用电器的总功率过大。为了保护家庭电路及人身安全,电路中使用了保险装置。
课后调查家用的保险装置的规格,判断家中保险丝(空气开关)选择是否合适。课后调查需要在家长协助下完成,注意用电安全。通过课外调查,增强物理与生活的联系。
这节课整体上遵循“直观感知——操作确认——思辩论证”的认识过程,注重引导学生通过观察、操作交流、讨论、有条理的思考和推理等活动,通过不断的实验演示使学生对抽象的知识有了深刻的印象,让学生通过自主探索、合作交流,加深了学生对知识的理解与掌握,并且我相信通过这节课的学习,学生在生活中一定会注意用电安全并会选择合适的保险丝,建立安全用电的良好习惯。
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