13.5 家庭电路 教学设计 2023-2024学年北师大版物理九年级全一册

第五节 家庭电路 一、教学目标 1．知道家庭电路的组成和各部分电路元件的作用． 2．知道家庭电路的火线和零线，它们之间的电压是220 V． 3．通过观察和讨论家庭电路的组成和各部分元件的作用，培养分析问题的能力． 4．通过学习熔丝的作用，培养理论联系实际的能力，体会物理与生活的密切关系． 二、教学内容分析 本节内容分为两部分：家庭电路的组成和熔丝的作用，着重从电功率的计算探讨电能表的容量、从电流的热效应探讨熔丝的保护作用． ●家庭电路的组成 虽然我们每天都离不开家庭电路，但是许多建筑物中的电路使用暗线，不能从外面看到墙内的布线，而且实际布线距离长、空间感强，学生难以从整体上观察到家庭电路的全貌．因此教科书通过图片展示了家庭电路的连接顺序和必需元件，直观、简洁，有助于学生抽象思维的发展． 由于家庭电路中220 V的电压对于人体来说很危险，所以这部分内容不建议进行学生分组实验，教学中主要采用讲授法，但也应注重过程与方法的教育，如让学生在观察家庭电路的组成的基础上，提出问题让学生思考讨论各组成部分的功能，培养学生分析问题的能力．课前可以布置学生观察家庭和教室的实际电路，结合串、并联电路的知识，看看它们是由哪些部分组成的，各用电器是怎样连接的，使学生对家庭电路有初步的认识；发动学生收集各种废旧开关、灯座、插座、保险盒等家庭电路中的实物设备． 为了让学生对家庭电路的结构和组成有一个完整的认识，有必要制作一个示教板进行演示．示教板上的设备应该用实物安装，线路要清晰，接通电源后灯可以发光，插座上可以接入其他用电器并正常工作，使课堂更接近真实的生活．教学中用事先准备好的家庭电路示教板进行演示，采用从整体到局部的方式展开，提出问题引导学生认识家庭电路的组成以及各个元件的作用．在告诉学生家庭电路上各个元件的名称的基础上，请学生观察研究开关、灯座、插座、保险盒等家庭电路中的实物设备． 关于各元件的连接顺序、连接方式，不仅关系到各元件功能的实现，更关系到用电安全，非常重要．教学中，可以在示教板的配合下，逐个讲解演示．通过讨论，让学生明白进户线相当于家庭电路的“电源”，各用电器和插座都是并联关系，熔丝安装在干路上，如果熔丝熔断，就切断了整个家庭电路的“电源”． 关于电能表的读数，在本章的第一节已经进行了充分的练习，本节的重点是电能表上的电流参数．教学中要引导学生深入挖掘，学会由电能表的参数估算家庭电路中的最大负载，这也恰好体现了本章“不追求电功率的繁难计算，注重理论联系实际”的指导思想，具体方法可参考本章第一节的“教学疑难问题辨析”． ●熔丝的作用 熔丝的熔断利用的是电流的热效应，当家庭电路的总电流增大时，根据焦耳定律，熔丝将产生很大的热量，从而熔断．由于掺杂了杂质，熔丝的熔点很低，只有70 ℃左右．由于熔丝在生活中并不常见，可以给学生展示一些熔丝的照片，增加感性认识． 教学中可以增加电路中总电流增大的原因：一是电路中发生短路；二是电路的总功率太大．根据并联电路的特点，家庭电路的总功率是所有用电器的功率之和，基本上就是各用电器的额定功率之和．因此，同时使用的电器越多，电路的总功率越大，根据I=p总/U，电路中的总电流也就越大． 建议教师设计演示实验，演示家庭电路总电流过大的两种情况．通过令人震撼的干路导线着火的现象，使学生对电流过大的原因及危害记忆深刻．实验时要注意安全，防止火灾和烟雾污染，给学生以安全教育．可以将实验装置放在大型透明罩中演示，教师和学生佩戴防护眼镜和口罩． 对于这部分内容的引入，也可以展示“电线老化引起火灾”的新闻报道，或通过电线被烧焦的视频或图片，引导学生讨论电线被烧毁的原因，引出电流热效应的后果及熔丝的作用．还可以通过电线着火的演示实验引出熔丝的作用，使学生认识到电流过大的危害，并使学生对熔断现象形成感性认识． 家庭电路中的总功率越大，干路上的总电流就越大，熔丝上产生的热量也就越多．可引导学生根据用电器的额定功率估算电路中还能接入哪些用电器，再结合计算介绍熔丝规格的选取． ■科学窗 物理课程的最终目的是要通过实际问题使学生在知识和技能等方面得到提高，而不只是为了联系实际．虽然在实际生活中，有些地区使用的是空气开关而非保险丝，但教科书仍然把熔丝设置为必学内容，对空气开关做了简单介绍．这是因为熔丝的知识更基本，在各种电子、电气设备中，熔丝式保险装置还在广泛应用，它的原理更好理解．本栏目安排了空气开关的相关内容，涉及电磁知识，原理比较复杂，使学生有所了解即可．另外，熔丝大多在农村使用，空气开关大多在城市使用，目前这种多种技术并存的情况正是开展素质教育的良好素材．教科书在内容选择上既有熔丝，又有空气开关，使不同区域的学生都得到了发展，不仅能把基础内容学明白，还能对新技术有所了解． ■作业参考答案与提示 1．可以，因为电能表能承受的最