初三物理《家庭電路》教案
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1.理解、掌握家庭電路的組成.
2.懂得火線、零線的概念.
3.理解保險絲的作用.
4. 了解插座及家用電器的接地.
5. 了解測電筆的構(gòu)造及使用方法.
能力目標(biāo)
會解決有關(guān)家庭電路的簡單問題.
情感目標(biāo)
樹立理論聯(lián)系實(shí)際的思想.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)課主要闡述家庭電路的組成，各個組成部分是什么，起什么作用，它們是怎樣連接在一起的.
教材介紹了家庭電路的組成及各部分的作用.教材首先運(yùn)用學(xué)生已有的串、并聯(lián)電路的知識，根據(jù)家庭電路的特點(diǎn).指出在家庭電路中，所有的用電器都是并聯(lián)接入電路的.然后給出家庭電路圖和各組成部分的實(shí)物圖，介紹了什么是零線和火線，使學(xué)生認(rèn)識家庭電路.再分別介紹電能表、保險絲、插座的作用、連接方法和使用注意事項(xiàng).關(guān)于電能表，說明了其作用和規(guī)格.保險絲與生活用電聯(lián)系很密切，對其原理教材作了說明.教材詳細(xì)說明了三孔插座和三腳插頭的作用，以及家用電器的金屬外殼為什么要接地的道理，使得教材與生活的聯(lián)系更為密切.教材最后介紹了用測電筆辨別火線與零線的方法，符合生活實(shí)際需要，也為第三節(jié)安全用電知識做了必要的知識準(zhǔn)備.
本節(jié)的另一個難點(diǎn)是雖然學(xué)生對家庭電路有一定的了解，但家庭電路與生活實(shí)際聯(lián)系十分緊密，應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理理論知識解決實(shí)際問題的能力作為重點(diǎn)教授給學(xué)生.
同時也由于現(xiàn)在施工日益注重美觀，所以家庭電路中的許多線路都埋在墻內(nèi)，講解起來可觀察性差，應(yīng)努力讓學(xué)生將理論與實(shí)際相結(jié)合起來.
教學(xué)建議
本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容可以主要采取問答形式教授，通過提問引起學(xué)生對身邊熟悉的事情的思考，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，講解時避免理論化，要求達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的目的，讓學(xué)生體會到物理知識確實(shí)可以解決實(shí)際問題.
1.家庭電路的組成，教學(xué)時應(yīng)先演示示教板，讓學(xué)生觀察任何一個家用電器的通斷都不影響其他用電器.或者可以依次通斷教室內(nèi)的各盞電燈，看它對其他電燈有無影響.然后可提問學(xué)生：家庭電路中各用電器是并聯(lián)的還是串聯(lián)的?這樣連接有什么好處?
2.在講述電能表時，應(yīng)讓學(xué)生觀察表盤上的銘牌，從而計算出電能表允許安裝的家用電器的最大功率.并舉出數(shù)字實(shí)例讓學(xué)生分析許多大功率用電器同時使用，電能表是否能安全工作?這樣可以使學(xué)生獲得較深刻的印象.
3.保險絲的作用和原理在本節(jié)課里是重點(diǎn)內(nèi)容.可以從以下幾個方面講解.
(1)保險絲的作用，在電路中的電流增大而超過線路設(shè)計的允許值前，能立即自動切斷電路，串聯(lián)在電路中的保險絲就可以起到這種自動切斷電路的作用.以保證電路的安全，避免發(fā)生事故.
(2)保險絲為什么能在電路中的電流過大時，自動切斷電路呢?這是因?yàn)檫x做保險絲的材料必須具備兩個條件：①電阻率大.這樣電流通過保險絲時發(fā)熱多，溫度能迅速上升;②熔點(diǎn)低.電流過大，溫度上升到熔點(diǎn)時能及時熔斷，使電路切斷.
(3)保險絲的實(shí)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(shí)際中應(yīng)根據(jù)電路設(shè)計的安全電流，選擇合適的保險絲.
(4)保險絲熔斷實(shí)驗(yàn)，為了使學(xué)生對保險絲的作用獲得具體的感性認(rèn)識，可利用示教板演示保險絲的作用.
4.插座的作用是本節(jié)的又一要點(diǎn)時，演示家用電器是怎樣插到插座上的.三孔插座和三腳插頭的作用及家電的金屬外殼接地的問題，應(yīng)該用實(shí)物、掛圖或幻燈投影片予以具體說明，使學(xué)生認(rèn)識電冰箱、洗衣機(jī)等具有金屬外殼的電器，為什么其電源插頭必須使用三腳插頭.
教學(xué)設(shè)計示例
家庭電路
(一)提問引入：
(1)大家可能有過這樣的經(jīng)歷：冬天家里開著電暖器，微波爐也正在工作，突然冰箱啟動制冷，結(jié)果家里所有電器一下子都停止了工作.有時當(dāng)你打開臺燈準(zhǔn)備做功課時，燈泡閃了幾下便滅了，但其它電器卻仍能正常工作.為什么有時所有電器一起停止工作，而有時某個電器壞了卻不影響其它電器的工作呢?
(2)如果你家中所有的電源插孔都被占滿了，但又添置了新電器，怎樣做才能使新電器也能工作起來?
若能準(zhǔn)確回答上述問題，則需要知道我們家庭電路的組成.
(二)新課教學(xué)過程
演示家庭電路組成板.
(1)進(jìn)戶線.
進(jìn)戶線有兩極，如圖1中所示A和B.其中一根是火線，一根是零線，家庭電路中的零線一般是接地的，因此零線與大地(地線)之間不存在電壓;但火線與零線之間存在220V電壓，只是一會兒電流由火線經(jīng)用電器流入零線，一會兒電流又由零線經(jīng)用電器流入火線，如此按一定頻率變化，即我們家庭電路使用的'是交流電.
為了保證某個電器發(fā)生故障后不影響其它電器的工作，各個電器都應(yīng)是一端接在火線上，另一端接在零線上，即這些電器之間是并聯(lián)關(guān)系，一個支路發(fā)生故障其它支路仍能工作，所以臺燈壞了，并不會影響電視機(jī)等其它電器的工作.
(2)保險絲(如圖1中的D).
提問：現(xiàn)在生活水平日益提高，越來越多的人有能力購買各種電器，但我們能否無限制地增加家用電器呢?
講解：
由于各個電器是并聯(lián)的，同時使用的電器越多，干路(即進(jìn)戶的火線和零線)上的電流就越大.但進(jìn)戶線是有一定規(guī)格的，只能允許某個值以下的電流通過，若通過的電流超過此值，就會使電線過熱，有可能引發(fā)火災(zāi)，造成生命財產(chǎn)的危險.在火線和零線上分別串入兩根保險絲，就可以在電流超過進(jìn)戶線的允許值時，保險絲自動熔斷，切斷干路電流，使所有電器停止工作，避免發(fā)生火災(zāi)，同時提醒用戶：你目前同時使用的電器過多了，由此可見，我們在使用電器時一定要注意干路電流的允許值，不能無限制增加同時工作的電器數(shù)量.
提問：保險絲是怎樣對電路起到保護(hù)作用的?
講解：
保險絲是用電阻率比較大、熔點(diǎn)比較低的鉛銻合金做成的.當(dāng)干路電流過大時，保險絲發(fā)熱很快，溫度急速上升，到達(dá)其熔點(diǎn)時，保險絲熔斷，干路就成為斷路，支路上一切電器都停止工作.
因此在供電正常情況下，家中所有電器同時停止工作，往往意味著保險絲熔斷了.
有些用戶為了自家用電方便，私自將保險絲換成粗的(允許通過的電流大)或干脆換成鐵絲或銅絲，這樣使用大功率電器時，保險絲就不會斷了.但這種做法引起的后果是極其危險的，曾經(jīng)就有這樣的事例;干路中電流大到已使火線和零線成為兩條火龍，并且沿著各個支路蔓延開去，而保險絲卻安然無恙，根本沒有切斷電源，起到保險的作用.
(3)插座(見圖1中的E)
提問：既然各個電器都是并聯(lián)在火線與零線之間，我們怎樣才能將電器并聯(lián)上去呢?
在我們房間的墻壁上往往有電源插孔(可看教室中的實(shí)物)這就是插座(如圖2中的甲和乙).插座的每個孔中都有金屬片，若插孔是兩個孔的，那么其中一個孔中的金屬片連接火線，另一個孔中的金屬片連零線.當(dāng)電器的插頭插入插座時，插頭的金屬片與插座的金屬片相接觸，電器就通上電了.
對于三孔插座(如圖2中的乙)，一般孔“2”接火線，孔“3”接零線，孔“1”接地，為什么要設(shè)計這樣的插座呢?我們家中的洗衣機(jī)、飲水機(jī)等電器的外殼本來是與火線絕緣的，但如果天長日久絕緣被破壞，外殼就會與火線相連，人站在地上，人與外殼間會存在電壓，此時一觸外殼便會觸電.若將電器外殼與地線相連，人與外殼間沒電壓，就安全了.由于上述原因，這種電器的插頭是三腳的(如圖2中的丙)，最上方的一腳接電器外殼，此腳插入插座的孔“1”，外殼便與地線相連了.
如果多個電器都要用同一個插座，就必須用插座板了(出示實(shí)物插座板)，這樣可以解決多個用電器的用電問題.
觀察打開的插座板，提問：
①插座板中哪些地方是導(dǎo)電的、哪些地方是絕緣的?
�、谠鯓影惭b插座板?
�、郯惭b插座板時一定要注意什么問題?(兩根導(dǎo)電的彈簧片間必須絕緣)
�、懿遄逋鈿ど系臄�(shù)字有什么意義?
(4)照明線路(如圖1中的F)
①讓學(xué)生觀察線路的接法，提問：為什么要這樣連接?燈和開關(guān)的位置能否互換?
要求學(xué)生通過討論明確：燈與開關(guān)互換后，即使開關(guān)斷開，燈也與火線相連，與站在地上的人之間存在電壓，人若觸摸電的產(chǎn)絕緣處便會發(fā)生危險.
�、谧寣W(xué)生課后觀察螺口燈與卡口燈的燈泡及燈座，分析它們的工作電路，并說明哪種更安全些?
(5)電能表(如圖1中的C)
提問：
�、匐娔鼙砟芊癜惭b在圖1的“E”和“F”之間?
�、谀畴娔鼙砩蠘�(biāo)有“220V，10A”字樣，這是什么意思?
③電能表上的“1500r/kWh”字樣表示什么意思?
要求學(xué)生明確：該字樣說明用戶用電能1度時，此電能表的轉(zhuǎn)盤會轉(zhuǎn)1500轉(zhuǎn).
例題某電器單獨(dú)工作30分鐘的過程中，該電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了500轉(zhuǎn)，則該電器的功率應(yīng)為多少?可否根據(jù)此題設(shè)計一個測未知功率電器額定功率的方案?需測哪些數(shù)據(jù)?
(6)測電筆.
講解：在連接家庭電路時，首先應(yīng)區(qū)分零線和火線.我們可以用測電筆來完成這項(xiàng)工作.
測電筆的構(gòu)造如圖3所示：由金屬筆尖、大電阻、氖管和筆尾金屬體依次相連而成.在使用測電筆時，用手捏住筆尾金屬體，將筆尖接觸進(jìn)戶線，若碰到的是火線，則氖管發(fā)光.這是因?yàn)榛鹁�與人所站的大地之間存在電壓，而大電阻和氖管的電阻比人體電阻大很多，所以大部分電壓加在了大電阻和氖管上，使氖管發(fā)光.若筆尖接觸的是零線，氖管就不會發(fā)光.
測電筆分為高壓測電筆和低壓測電筆，一般一千伏以上的電壓稱為高壓，我們家庭電路的電壓屬于低壓.千萬不要用低壓測電筆去測高壓火線，因?yàn)榇藭r人體按比例分得的電壓會超過人體所能承受的安全電壓.
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