2021学年第2节 家庭电路电流过大的原因教学设计

主  要  学 习  过  程

学习内容

教师活动

学生活动

一、创设情景

导入新课

【创情景，导新课】

播放视频： 播放电影“空中火灾”片段，引入本节内容。

师：在灾难面前我们都是弱者，希望通过本节课的学习，对大家以后的生活有所帮助（板书课题）

（设计意图：1、结合视频，提高学生兴趣。2、让学生通过视频知道学习物理是有用的）

观看视频

二、探究学习

（一）家用电器的总功率对家庭电路的影响

（二）短路对家庭电路的影响

（三）保险丝的作用

（四）拓展延伸

提出问题：结合之前学习过的内容，你觉得家庭电路中电流过大与哪些因素有关？

提示：结合与电流相关的公式分析

生：

（1）    电功率P，由P=UI,可得到I= P/U，U一定时，P越大，I越大

（2）    电阻R，由I= U/R得，U一定时，R越小，I越大

预设：电压U，由I= U/R得，R一定时，电压越大，I越大（师：说的很好，确实是这样，3.8V的小灯泡接入220V的电路中电流过大会被烧坏，正常情况下都不会这么做，而且一般情况下家庭电压是比较稳定的，所以这种情况实际上是很少发生的）

（设计意图：1、让学生回顾了前面的知识。2、养成独立思考分析问题的习惯）

师：那我们来分析一下其它两种情况

一、总功率过大对家庭电路的影响

例题：教室里面有20根灯管，每个灯管13W，柜机2340W，热水器550W，一体机220W，配电房的电能表如图（5（16）A）所示，现学校决定在每个教室外面安装电子图书显示屏，大约200W。

（1）通过计算，从电能表的角度考虑，教室外面能否安装这个显示屏？

（2）若不能使用，大家为学校出谋划策

（3）考虑到夏天教室里一个空调制冷效果不好，有老师提出在教室再加装一个2900W的大空调。请问加装的空调能顺利安装么？

过渡：不能让总电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大值。（书上做上记号）

（设计意图：1、加强电功率的计算。2、联系生活实际，除了考虑电能表之外，还要考虑导线所能允许的最大电流值。3、除了教材上用电流判断还可以根据功率）

二、短路对家庭电路的影响

过渡：有时候家庭电路中用电器的总功率并不是很大，但是也会产生电流过大的现象

演示实验

提问：为什么出现短路，电路中电流就很大呢？

总结：短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。

（设计意图：1、短路会导致导线燃烧给学生直观的认识，起到安全教育作用。2、能用公式I= U/R分析）

过渡：刚才视频中的火灾就是由于短路电流过大引起的，那么我们能不能提前做好预防呢？

三、保险丝的作用

自己阅读教材P111面“保险丝的作用”回答以下问题

（1）    保险丝的材料及特点？

（2）    保险丝是如何保护电路的？

（3）    如何选取合适的保险丝

演示实验

（1）    电流过大后（短路已演示，只需演示功率过大）保险丝熔断，

（2）    不能用铜丝、铁丝代替保险丝

过渡：介绍空气开关

（设计意图：1、加强自主学习能力。2、通过演示实验认识到保险丝的重要性及用铜丝、铁丝带来的危害。3、联系生活实际，增强安全用电意识）

拓展延伸：

（设计意图：1、学以致用，联系学校实际，为学校实验室的布线出谋划策。2、让学生认识到学习物理确实是有用的）

学生独立思考：

（1）电功率P，由P=UI,可得到I= P/U，U一定时，P越大，I越大

（2）电阻R，由I= U/R得，U一定时，R越小，I越大

（3）电压U，由I= U/R得，R一定时，电压越大，I越大

学生计算

方法一：根据电流判断

P总=2340W+20W*13+550W

+220W+200W=370W

I总=

P总/U=3570W/220V>16A

不能安装这个显示屏

方法二：根据电功率判断

电能表能承受的最大功率为：

P电=UI电

=220V*16A=3520W

P总=3570W

P电<P总 不能使用

学生：换额定最大电流稍大的电能表

学生观察实验

学生思考并回答：

在电流较大时，与导线相比，相同时间内保险丝上必须产生更多的热量。根据焦耳定律Q=I2Rt，保险丝与导线串联，电流相同，所以保险丝的电阻远大于导线的电阻。应采用电阻率大、熔点低的材料作保险丝。保险丝与用电器必须串联。

学生结合所学解决问题：

步骤：

1.断开家中总开关

2.查找并排除故障

3.更换相同规格的保险丝

4.合上总开关

注意：要用相同规格的保险丝更换，不能用铁丝、铜丝代替保险丝

知识小结

本节课有哪些收获，通过交流、回顾来进一步巩固本节课的知识。

(设计说明：鼓励学生大胆发言，各抒己见，对学生的见解，教师都应予以肯定。教师最后简要概括)

当堂达

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P112 动手动脑学物理

课后作业

长江作业