家庭電路中電流過大的原因教學設(shè)計一、教學目標（一）知識與技能1知道家庭電路中電流過大的原因是家用電器的總功率過大和短路；2知道保險絲的作用。（二）過程與方法會設(shè)計實驗來說明電路中電流過大的原因，通過實驗探究保險絲在電路中的作用。（三）情感態(tài)度和價值觀有初步的安全用電的常識和節(jié)約用電的意識。二、教學重難點家庭電路中電流過大會損壞電路，甚至引發(fā)火災(zāi)。用電器的總功率過大，根據(jù)P=UI可知，在電壓一定時，電路中的電流會過大，所以用電器的總功率過大是家庭電路中電流過大的原因之一；因為家庭電路中各用電器之間是并聯(lián)，只要一個用電器短路，就會造成整個電路短路，導(dǎo)線的電阻很小，電路中電流會很大，電流在導(dǎo)線上做功放熱，損壞電路，所以短路是電路中電流過大的另一原因。本節(jié)課中分析家庭電路中電流過大的原因是教學重點。為了防止電流過大對電路造成損壞，在設(shè)計家庭電路時根據(jù)導(dǎo)線能承載的最大電流來選擇合適的保險裝置，所以本節(jié)課的難點是電路中電功率的計算，判斷保險絲的選擇是否合適。重點：分析家庭電路中電流過大的原因。難點：家庭電路中電功率的計算。三、教學策略家庭電路中如果沒有保險裝置，當電流過大就會損壞電路，甚至引發(fā)火災(zāi)，學生對此沒有感性的認識，可以通過播放由于用電不當造成的火災(zāi)視頻，讓學生認識到電的重要性，不合理的使用也會造成危害。而這些危害主要是由于電路中電流過大造成的，那么家庭電路中電流過大的原因有哪些呢？提出問題給學生討論?？梢越柚诩彝ル娐费菔景鍋硌菔究偣β蔬^大是電流過大的原因，在電路中接入燈泡和取暖器，發(fā)現(xiàn)保險絲會燒斷。從家庭電路的特點出發(fā)，干路電流等于各支路電流之和，各支路中的用電器由于功率不同，電流也不同，根據(jù)P=UI可知，當用電器的功率越大時，電路中的電流越大，計算出接燈泡時電路中的電流，再把取暖器接入電路時的電流，對比可以得出用電器總功率過大是電路中電流過大的原因之一。可以通過演示實驗來說明用電器短路是電路中電流過大的另一原因，借助于演示實驗，現(xiàn)象直觀，易于理解。保險絲的作用在前面的教學中已經(jīng)有所體現(xiàn)，家庭電路中電流過大就是通過保險絲的熔斷體現(xiàn)出來的，教學中可以帶領(lǐng)學生回憶前面的實驗，當電路中電流過大時，保險絲熔斷，對電路起保護作用。如果沒有保險絲會出現(xiàn)什么情況呢？通過演示實驗來演示當電路中電流過大時，導(dǎo)線的絕緣皮會燒壞，引發(fā)火災(zāi)。為了與生活聯(lián)系更緊密，可以適當?shù)慕榻B空氣開關(guān)，引導(dǎo)學生觀察家中的空氣開關(guān)的規(guī)格。保險絲或空氣開關(guān)的選擇要結(jié)合用電器的規(guī)格及家庭電路中的導(dǎo)線的規(guī)格，只有選擇合適的保險裝置才能對電路起保護作用。四、教學資源準備家庭電路演示板（含進戶線、總開關(guān)、保險裝置、插座、開關(guān)和燈等）、實物投影、多媒體課件整合網(wǎng)絡(luò)、取暖器、規(guī)格不同的保險絲、空氣開關(guān)等。五、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情景（5分鐘）復(fù)習提問：1家庭電路由哪幾部分組成？2保險絲在家庭電路中的作用。3家庭電路中各用電器之間是如何連接的？學生回憶上節(jié)課內(nèi)容回答。為本節(jié)課作知識儲備。引入新課（5分鐘）播放使用電能使用的各種場景，不正確使用電能而引發(fā)的火災(zāi)的新聞報道。我們的生活離不開電，在使用過程中有可能造成危害，這此危害都是在家庭電路中用電時電流過大造成的，哪些原因會造成家庭電路中電流過大呢？觀看視頻，進入本章的教學內(nèi)容。知道家庭電路中電流過大會對電路造成危害。創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學生的興趣和求知欲。從實際引入本課內(nèi)容，從感性上認識電流過大會造成危害。新課內(nèi)容（25分鐘）家用電器的總功率對家庭電路的影響想想議議：在進行電路改造時，要把導(dǎo)線換成更粗的，電能表換成標定電流更大的，你能推測出用電功率和電流之間的關(guān)系嗎？能否應(yīng)用科學知識證實你的猜想？展示如下圖的電路演示板，依次閉合開關(guān)S1、S2、S3，電路消耗的總功率是如何變化的？觀察電流表的示數(shù)如何變化的？ 家庭電路中的各用電器也是并聯(lián)的，當用電器增多或接入大功率用電器時，干路電流如何變化？閱讀課本并思考：不同的導(dǎo)線能承載的最大電流不同，當電路中用電器的總功率過大時對家庭電路有什么影響呢？例題：炎炎夏日即將來臨，明明家新購置了一臺12 kW的空調(diào)。已知他家原有用電器的總功率是5400 W，電能表上標有“220V 10（40）A”的字樣。請你通過計算說明：（1）使用這臺空調(diào)時，通過它的電流是多少？（2）從安全用電的角度考慮，明明家的電路是否允許安裝這樣一臺空調(diào)？通過上面的計算可以看出，當家庭電路中總功率增大時，電路中的電流也增大，如果家中要添加新家電，如電熱器、空調(diào)等大功率用電器時，應(yīng)先計算一下，防止電流過大超過家庭供電線路和電能表允許的最大值。學生討論家中的用電器是并聯(lián)的，當用用電器的總功率增大時，電路中的電流會增大。觀察實驗，當并聯(lián)支路增多時，電路中的總功率增大，干路電流也增大。學生討論分析：根據(jù)電功率與電流、電壓的關(guān)系式P=UI可以得到，家庭電路的電壓是一定的，用電功率P越大，電路中的電流就越大。學生討論：當電路中總功率增大時，電路中的電流也增大。根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，導(dǎo)線電阻不變，電流增大，電流在導(dǎo)線上放出的熱量會很多，使導(dǎo)線的迅速溫度升高，容易引起火災(zāi)。學生閱讀題目，思考解題方法。由P=UI可知，空調(diào)的電流為：增加空調(diào)后，用電器的總功率為6600W，總電流為：所以，從電能表使用的角度考慮，可以安裝一臺這樣的空調(diào)。提出問題，引導(dǎo)學生分析總功率對電路電流的影響。通過實驗直觀的看出電路的總功率地電流的影響。培養(yǎng)學生已有知識分析問題的能力。培養(yǎng)觀察思考、自學能力。培養(yǎng)學生利用物理知識解決實際問題的能力。培養(yǎng)學生從生活到物理的意識。同時提高安全用電的意識。短路對家庭電路的影響展示如圖所示的電路，斷開開關(guān)，把插頭插入插座，可以觀察到燈泡發(fā)光。閉合開關(guān)S，可以看到燈泡熄滅，保險絲發(fā)出明亮的光，并熔斷切斷電路。1你能解釋其中原因嗎？2如果沒有保險絲可能會出現(xiàn)什么后果？討論：哪些情形下可能發(fā)生短路現(xiàn)象呢？短路會損壞用電器嗎？開關(guān)內(nèi)兩接線相碰，會造成短路嗎？學生觀察家庭電路模擬板演示用電器短路對電路的影響。思考提出的問題。家庭電路中用電器是并聯(lián)的，一旦發(fā)生短路，此時干路中的電流很大，產(chǎn)生大量的熱使保險絲熔斷。如果沒有保險絲，導(dǎo)線的溫度會升高，燒壞絕緣皮，引起火災(zāi)。學生結(jié)合所學知識討論：在電路中，火線與零線直接相接通；用電器內(nèi)部火線與零線相碰，如燈座、插座、插頭等；導(dǎo)線連接處絕緣皮老化導(dǎo)線火線與零線相碰。短路是指火線與零線之間直接相通，導(dǎo)致電流從導(dǎo)線而不從用電器流過，所以用電器不會被損壞。開關(guān)內(nèi)兩線頭相碰是相當于閉合開關(guān)，把電路接觸，與之相連的用電器工作。培養(yǎng)觀察思考、自學能力。提高安全用電器的意識。通過討論，培養(yǎng)學生合作學習的能力。保險絲的作用展示家庭電路演示板，在閉合開關(guān)、插入臺燈、插入電爐絲時，電路中的總功率如何變化？干路電流如何變化？1接入電路一段時間，用手摸一下導(dǎo)線，有什么感覺？為什么？2如果導(dǎo)線再細一些，會出現(xiàn)什么情況？為了防止電路中電流過大，發(fā)生危險，在電路中要安裝保險裝置，以保護用電器和人身安全，覺見的保險裝置有：保險絲、保險管、空氣開關(guān)等。展示各種保險裝置。下面我們了解保險絲是如何保險的。演示課本實驗，觀察保險絲的作用，思考：1制作保險絲的材料有什么特點？2保險絲為什么可以起保險作用？3如何選擇合適的保險絲？保險絲是根據(jù)電路中導(dǎo)線能承載的最大電流，保險絲越粗，其額定電流越大，過粗的保險絲對電路起不到保護作用，更不能用銅絲、鐵絲代替保險絲。結(jié)合前面總功率過大對家庭電路的影響，電路總功率增大，干路電流也將增大，。學生體會，導(dǎo)線發(fā)燙。這是因為導(dǎo)線有電阻，電流具有熱效應(yīng)，所以導(dǎo)線會燙。導(dǎo)線越細，導(dǎo)線的電阻越大，根據(jù)焦耳定律，導(dǎo)線溫度會迅速升高，燒壞絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。了解各種不同的保險裝置。學生討論總結(jié)：1保險絲的材料要求電阻率大、熔點較低（鉛銻合金）。2當電路中電流過大時，自動熔斷，保護電路3保險絲的選擇的依據(jù)是電路中的電流，依據(jù)電流選擇保險絲。培養(yǎng)學生知識應(yīng)用能力。對情感態(tài)度和價值觀的培養(yǎng)，形成安全用電的意識。培養(yǎng)學生的自學能力，分析問題的能力。培養(yǎng)學生的自學能力。培養(yǎng)學生分析問題的能力，加強物理與生活的聯(lián)系，從安全用電的角度來分析家庭電路。例題：某同學家中衛(wèi)生間使用的是一個“220V 20A”的空氣開關(guān)，現(xiàn)在安裝了一臺額定功率為2000W的電熱水器，1200W的浴霸一個，40W的照明燈2盞，還可以再接入一臺功率為1500W的油汀嗎？學生解答：衛(wèi)生間用電器總功率P=2000W+1200+80+1500W=4780W電路中的電流為I>20A在衛(wèi)生間不能再接入油汀了。培養(yǎng)學生利用物理知識解決實際問題的能力，提高從生活到物理的意識。想想議議：商場中一位顧客和一位賣微波爐的售貨員出現(xiàn)了不同意見。售貨員說，微波爐很省電，用它加熱食品花不了多少電費；顧客說，微波爐很費電，他家的微波爐常?！盁ｋU”。他們各是從什么角度說的？應(yīng)該怎樣用科學術(shù)語表達他們的意思？你能解決他們的矛盾嗎？學生討論：電費的多少反映的是用電器消耗的電能，它與用電器的功率和使用時間有關(guān)。如果說微波爐省電，應(yīng)在功率一定時，加熱時間較短?！盁ｋU”是指家庭電路中電流過大，電路正常的情況下，它是由于用電器總功率過大造成的。如果說微波爐耗電應(yīng)加上一定時間內(nèi)消耗的電能。培養(yǎng)學生使用學習的能力?？偨Y(jié)（5分鐘）課堂小結(jié)：1通過這節(jié)課你學到了什么？2家用電器總功率對家庭電路有什么影響？3短路對家庭電路有什么影響？4保險絲在家庭電路中的作用，如何選擇合適的保險絲？ 拓展：家用保險絲是接在火線還是零線上？學生梳理本節(jié)課知識內(nèi)容。學生總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容，家庭電路中電流過大有兩個原因：用電器短路和用電器的總功率過大。為了保護家庭電路及人身安全，電路中使用了保險裝置。培養(yǎng)學生通過實驗總結(jié)的能力。作業(yè)布置1“動手動腦學物理”第1，2題2課后調(diào)查家用的保險裝置的規(guī)格，判斷家中保險絲（空氣開關(guān)）選擇是否合適。按要求完成作業(yè)，課后調(diào)查需要在家長協(xié)助下完成，注意用電安全。知識鞏固，通過課外調(diào)查作用，增強物理與生活的聯(lián)系。