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人教版九年级全册第1节 家庭电路教案
展开课程基本信息 | ||||||||
课例编号 |
| 学科 | 物理 | 年级 | 9年级 | 学期 | 第1学期 | |
课题 | 家庭电路中电流过大的原因 | |||||||
教科书 | 书名: 物理 九年级全一册 出版社:人教版 出版日期: 2013 年 6 月 | |||||||
教学人员 | ||||||||
| 姓名 | 单位 | ||||||
授课教师 |
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指导教师 |
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教学目标 | ||||||||
教学目标: 知识目标: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; 知道保险丝的作用。 能力目标:通过观察模拟家庭电路总功率过大和短路的实验,培养学生的观察能力和表述能力;通过实验现象进行理论的分析,培养学生分析问题的能力。 情感目标:通过对家庭电路电流过大的原因的了解,及保险丝和空气开关的了解,让学生有初步的安全用的常识和节约用电的意识。 教学重点: 分析家庭电路电流过大的原因 教学难点: 家庭电路中电功率的计算 | ||||||||
教学过程 | ||||||||
时间 | 教学环节 | 主要师生活动 | ||||||
3分钟
8分钟
5分钟
5分钟
1分钟 | 引入
用电器的 总功率过大对电路的影响
短路对电路的影响
保险丝的作用
课堂小结+布置作业 | 目前,我国城乡许多地区进行家庭供电线路的改造 【点PPT】在改造时工人师傅要把原来的铝芯线换成铜芯线,把原来较细的铜芯线换成更粗的,电能表换成额定最大电流更大的, 【问】你知道这种“增容”改造的意义吗? 【答】生活经验告诉我们,导线越粗、家中电能表的额定最大电流越大,允许通过的电流就越大。 【问】为什么要增大家庭电路中允许通过的电流限值呢?什么因素会影响家庭电路中的电流大小呢? 【答】随着人们生活水平的提高,家庭电路中大功率用电器越来越多,总功率变大,总电流就会变大,导线和电能表允许通过的电流必须变大,所以电线要换粗,电能表要换成额定最大电流更大的。这样才能最大程度地避免用电事故的发生。 现在,同学们是否可以回答前面的问题呢? 【插入学生语音】家庭中用电器的数量会影响电路中的电流的大小。家庭中用电器的总功率会影响电路中的电流的大小。 两位同学的回答都不错,其实都是一个意思。在家庭电路中,增加同时工作的用电器的数量,总功率就会随之增加。家庭电路两端的电压不变,所以总电流就会变大。如果电路中允许通过的最大电流值过小,就可能发生事故
下面,我们通过实验看看这个现象”。 【点PPT】同学们看到的是一个由三盏白炽灯组成的并联电路,电源14V,干路开关,串联在干路的电流表测量通过干路中的电流。我们可以通过表盘观察干路电流的变化,为了直观地展示电流过大时对电路的影响,我们在AB两点间接入一根外皮比较容易燃烧的导线。 实验中,我们将三盏灯逐个接入电路,请同学们观察 【点PPT】电流表示数的变化 【点PPT】AB两点间的导线发生的现象 【播放视频】我们开始实验(全屏播放)闭合开关,现在我们把一盏灯接入电路,发现电流表指针发生了偏转;接着把第二盏灯接入电路,发现电流表的示数变大了;再把第三盏灯接入电路,电流表的示数更大了,同时看到AB两点间导线的外皮已经冒出了大量的白烟 【点PPT】在实验中随着接入电路中用电器的个数增加,【点PPT】电流表示数增大,通电一段时间, 【点PPT】导线上的绝缘皮冒白烟,说明电路中产生了大量的热量。 【问】为什么会出现这样的现象呢? 【答】有同学们回答是因为电路的总功率过大,导致电流过大造成的,特别棒! 【点PPT】并联电路的总功率等于每盏白炽灯消耗的功率之和,根据P= IU,可以得到 因为电路两端的电压U是定值。用电器总功率P越大,电路中的电流I 就越大。 【点PPT】根据焦耳定律Q=I2Rt,电流I 越大,产生的热量Q越多,所以电路AB间的导线才会冒白烟,甚至起火燃烧,如果发生在我们的家庭电路中就容易引发电火灾。所以在家庭电路中,不能同时使用太多大功率用电器,即使每个用电器的功率不算很大,如果同时使用,它们的总功率也会相当可观,电路中的总电流也可能超过安全值。容易引发电路事故。 根据以上的分析,我们可以知道 【点PPT】用电器的总动率过大,是家庭电路中电流过大的原因之一 随着生活水平的不断提高我们家里通常会购置一些大功率的用电器,比如空调、电热水器等,如果同时使用很可能会发生危险,下面让我们变成安全小能手,帮老师解决家里的实际问题吧! 老师家新购置了一台1kW的空调。老师家中原有用电器的总功率是5600 W,电能表上标“220 V 40 A”。从用电安全方面考虑,能不能再安装一台功率为1kW的空调?我已经看到很多同学迫不及待的要告诉我答案了 【点PPT】220V,40A是电能表提供给我们的基本信息。其中40A是电能表的额定最大电流。 【点PPT】只要家里的实际电流小于电能表的额定最大电流,就不会发生危险,可以安装。 【点PPT】 用电器的实际功率为 P实际=1 000 W+5 600W=6 600 W,根据公式:P=UI 得到 6600W除以220V,电流为30A,总电流30A<额定最大电流40A,所以可以安装这台空调。 【点PPT】解法一是从比较电流的角度判断的, 【答】除了这种方法,还有其他方法吗? 【答】有同学说可以比较用电器的实际总功率和电路允许的最大额定功率,对。 【点PPT】只要P实际小于P额就可以P额=UI额=220V×40A=8800W>6600W,也可以判断。 【点PPT】解法二是从比较总功率的角度判断的,都可以帮老师解决这个问题! 同学们真的是太棒了,希望我们都成为家里的安全小能手!
有时候家庭电路中用电器的总功率不是很大,但是也会产生电流过大的现象,我们来看一看这种现象。 【播放视频】视频中潮湿树枝直接连接在两条导线之间,引发了火灾。 在我们实际生活中,很多用电事故所引发的火灾都是由于短路造成的, 【点PPT】那么短路也会造成家庭电路中电流过大吗? 【点PPT】根据欧姆定律 可知,在短路情况下,电阻R很小,如果电压U不变,电路中的电流I就会很大。 下面我们仍然通过实验,来模拟发生短路的情况 【点PPT】我们仍然使用上次实验用的示教板,所不同的是,用一个短路开关S4与灯泡并联 我们开始实验 【播放视频】(全屏播放)首先闭合干路开关,然后闭合一条支路开关,将一盏灯接入电路,灯泡发光,电流表的示数正常。此时将短路开关S4闭合,我们发现灯泡熄灭了,同时电流表示数迅速变大,AB间导线绝缘皮被烧毁,导线已经被烧红了 当短路开关S4闭合后,电路发生短路, 【点PPT】灯泡不能发光,电流表的示数迅速变大,导线绝缘皮迅速烧毁,冒出火花,放出大量白烟。 【问】请同学们思考,为什么会出现这样的现象呢? 【点PPT】 在短路情况下,电路中电流I很大。 【点PPT】根据焦耳定律 电路电流很大, 【点PPT】就会产生大量的热量。电路中AB导线才会迅速烧毁。 可见短路也会造成电流过大, 【点PPT】是家庭电路中电流过大的另一个原因 在家庭电路中由于一些原因使火线和零线直接连通,会引发短路, 【点PPT】例如电线老化、电线绝缘皮破损 【点PPT】线路受潮、接线时不小心接错。都可能造成短路,使得家庭电路的电流过大,很容易造成火灾, 【点PPT】我们日常生活中要定期检查家里的用电器线路,及时更换老化的电线, 做到防患于未然,最大程度避免事故的发生。
当电路发生异常,电流变大时,可能损坏电路中的某些重要器件,也有可能烧毁电路甚至造成火灾。所以在电路中必须安装保险设备以保护用电器或人身安全。 【点PPT】如图所示是各种保险丝, 【点PPT】和保险丝的替代品,现在多数家庭中安装的空气开关。 下面我们一起来了解一下保险丝和空气开关。 【点PPT】保险丝又叫熔丝,把它安装在特殊的瓷盒就成了熔断器,这就是我们常说的保险。 【点PPT】也可以将保险丝安装在玻璃管内称为保险管,保险管多用于各种电气设备中,保险丝是安全用电的监护者, 面我们通过实验来了解保险丝的作用 【播放视频】(全屏播放) 【问】实验中我们看到电路中的保险丝在什么情况下熔断了?【答】对,电路中电流过大时。小灯泡被短接,此时有过大的电流通过电路,保险丝迅速熔断,自动切断电路,从而起到保护作用。 【点PPT】所以保险丝的作用是,当电路中的电流过大时,保险丝自动熔断,保护电路。 【问】生活中如果保险丝熔断,能不能用铜丝或铁丝来替换保险丝呢? 【播放视频】(全屏播放) 【问】实验中,为什么保险丝熔断了,而铜丝没有变化呢? 【答】对,有同学提到了保险丝的电阻比较大,根据焦耳定律,当电流和通电时间相同时,电阻大,产生的热量较多。此时保险丝和铜丝的长度与横截面积相同, 【点PPT】由于保险丝的材料是电阻率比较大的,所以它的电阻就比较大,相同情况下,产生的热量就比较多。 【问】保险丝产生了较多的热量,能迅速熔断,它还应该具备什么特点呢? 【答】同学们答的非常好,保险丝的熔点比较低,
【点PPT】保险丝是由电阻率比较大,熔点较低的铅锑合金制成。 【点PPT】因此铜丝是不能替代保险丝的。 保险丝有很多不同规格,它们的横截面积也不同,我们通常用额定电流来表示保险丝的规格,表中是一些常见保险丝的规格, 【点PPT】比如直径为0.28mm的保险丝,它的额定电流是1A,熔断电流是2A。 【点PPT】直径为0.71mm的保险丝,它的额定电流是3A,熔断电流是6A。 【点PPT】当通过保险丝的电流小于它的熔断电流时,保险丝不会熔断”。 【点PPT】如果电流超过它的额定电流,达到它的熔断电流时,保险丝就会迅速熔断。 增加保险丝的电路对于我们来说就安全多了,刚才我们模拟家庭电路的实验,如果加入规格合适的保险丝,电路就不会发生危险。让我们再来看这个实验,实验中注意观察保险丝和AB间导线的变化 【播放视频】(全屏播放)我们先在电路中安装好保险丝。然后闭合干路开关,接入第一盏灯,接入第二盏灯,接入第三盏灯,AB间导线没有出现异常现象。保险丝熔断,起到保护电路的作用。 现在许多楼房的供电线路已经不再使用保险丝了,而是用空气开关来代替,空气开关也能起到保险丝的作用。 有一种空气开关的主要部分是电磁铁,它是利用电磁铁原理工作的。当电流过大时,由铁心、衔铁、吸引线圈和弹簧组成的保险装置就会自动脱扣,相当于开关自动断开,切断电路。 空气开关自动跳闸后,排除电路中的故障,用手重新闭合开关就可以。和使用保险盒相比,空气开关省去了更换保险丝的过程,更便捷,更安全。
【点PPT】本节课我们一起了解了 【点PPT】家庭电路中电流过大的原因,一是电路中用电器总功率过大,二是电路发生短路。为了保护家庭电路及我们的人身安全,电路中必须使用保险设备,保险丝或空气开关, 【点PPT】保险设备可以在家庭电路电流过大时自动断开,切断电路,起到保险的作用。 【点PPT】所以保险丝的材料是电阻率较大,熔点较低的铅锑合金制成的。在我们的家庭电路中虽然安装了保险丝或空气开关,但我们平时用电也要多注意,多检查,让安全伴我们同行。 【点PPT】今天的作业1.基础性作业:完成课后练习2.拓展性作业:请同学为自己家做一次安全排查。调查一下家里用电器的总功率是多少?对比电能表上的参数,看能否同时使用这些用电器
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初中物理人教版九年级全册第1节 家庭电路教案: 这是一份初中物理人教版九年级全册第1节 家庭电路教案,共6页。教案主要包含了创设情境 引入新课,师生互动,学习新知,小结,练习等内容,欢迎下载使用。
初中物理人教版九年级全册第1节 家庭电路教案及反思: 这是一份初中物理人教版九年级全册第1节 家庭电路教案及反思,共7页。
初中物理人教版九年级全册第1节 家庭电路教学设计及反思: 这是一份初中物理人教版九年级全册第1节 家庭电路教学设计及反思,共3页。教案主要包含了学习目标,学习重点,学习难点,学法指导,课堂导学,收获和反思,课堂检测等内容,欢迎下载使用。