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第十九章 生活用电
第2节 家庭电路中电流过大的原因
教学目标
一、物理观念
1.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。
2.知道保险丝的作用和原理。
二、科学思维
1.根据前面所学知识，对总功率过大和短路造成电流过大进行理论推导。
2.在了解家庭电路中电流过大的原因后，针对原因讨论，归纳得出生活中如何做到安全用电。
3.在了解保险丝的作用之后，结合生活实际，推理出保险丝材料应具有的性质，思考家庭中保险丝应该如何选择。
三、科学探究
1.通过观察实验现象，知道总功率的增大与电流的关系以及短路的危害，提升观察能力。
2.尝试运用已知的科学规律解释具体问题,培养分析概括的能力。
四、科学态度与责任
1.树立理论结合实际的思想,培养将科学技术应用于日常生活的意识。
2.培养安全用电常识和节约用电的意识。
教学重点
1.家庭电路中电流过大的原因。
教学难点
保险丝的工作原理，选材要求。
教具准备
电源、灯泡、导线、开关、电流表、多种保险丝、铜丝、滑动变阻器、电路演示板、多媒体课件等。
教学过程
新课引入
播放新闻视频：目前秋冬季节，用电量较大，用电行为不规范，导致火灾频发。注意提醒学生新闻中提到的两种用电不规范导致火灾的原因。询问学生：这两种原因都具有什么共同点呢？引入新课。
新课讲授
探究点一：家用电器的总功率对家庭电路的影响
活动1：情景设置，夏季某天小明家开了很多用电器，让学生回顾电路总功率的计算公式，并计算小明家的电路总功率。
归纳总结：用电器越多，总功率越大。
活动2：情景设置，家里突然停电，经过检查是电路跳闸。提出问题：为什么电路跳闸了呢？
根据上节课的知识，学生得出是家庭电路中的电流过大，接着让学生通过所学公式推导得出电流变大的原因。
归纳总结：P=UI，I=P/U，P越大，U一定，因此I越大。再根据公式Q=I2Rt可得电路会产生大量的热。
活动3：进行实验，如图连接一个简单电路，依次并联上新的小灯泡，观察电流表的示数。
学生进行实验并得出结论：随着并联的小灯泡增加，电流表的示数越来越大。
归纳总结：用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
活动4：想想议议，最近几年，我国城乡在进行家庭供电线路的改造，说说下面这样改造的必要性。
讨论得出：换电能表是为了能让家庭电路中总电流更大，允许接入的用电器更多；更换成更粗的电线是为了减小电阻，又根据焦耳定律Q=I2Rt可知，从而防止由于产生热量过多导致电线温度过高而引起火灾。
例题训练：见课件。
活动5：提出问题组织小组讨论：如何防止家庭电路中总功率过大而导致的电流过大呢？
让不同的小组发言，阐明自己组的观点。
归纳得出：①如果家中要添加新的家电，应该先计算一下总功率，防止电流超过家庭供电线路和电能表允许的最大值。②大功率用电器错开使用。③同时使用的用电器不要太多。
探究点二：短路对家庭电路的影响
活动1：情景设置，排除故障后，小明关掉空调，打开了一台老旧的电扇…
结果又跳闸了，说明电路中电流又过大了，这次又是什么导致的呢？
展示图片：风扇的插头处绝缘皮破损，两条线连在了一起。那么这样电路就发生看短路。
活动2：进行演示实验，连接好如图所示的电路，在AB之间连接上一段特殊导线（上面的绝缘皮比较容易燃烧），闭合开关，观察现象；再在灯泡两端连接一根导线，观察现象。播放视频：短路的一些真实案例。
活动3：让学生对现象进行理论推导。
归纳总结：①根据I=U/R，U一定，R越小，因此I越大。再根据公式Q=I2Rt可得电路会产生大量的热。②再根据公式Q=I2Rt可得电路会产生大量的热。
活动4：提出问题组织小组讨论：哪些原因会导致短路呢？如何防止家庭电路中发生短路呢？
让不同的小组发言，阐明自己组的观点。
归纳得出：原因：①由于改装电路时不小心，使火线和零线直接连通造成短路。②电线绝缘皮破损或烤焦，电线和用电器使用年限过长，绝缘皮破损或老化，也会使火线和零线直接连通。③电器进水造成短路。防止方法：①改装电路要请专业人士。②经常检查用电器，线路老化要及时更换。③湿手不能去触碰带电的地方，也要防止用电器或者插座进水。
例题训练：见课件。
探究点三：保险丝的作用
活动1：提出问题：以前的楼房是用保险丝来保护电路，保险丝是如何做到的呢？进行演示实验：用如图装置进行，观察保险丝和铜丝的在随着电流逐渐增大的变化。
学生观察到保险丝熔断和铜丝不熔断。
活动2：针对这一现象提出一系列问题，帮助学生理解保险丝的原理，材料，规格的选择。（答案见课件注释或者说课稿）
（1）你认为应该选择什么样的材料当保险丝？
（2）保险丝熔断的原理是什么？
（3）不同的保险丝具有不同的额定电流，更换保险丝时，如何选择合适的保险丝？
让不同的小组发言，阐明自己组的观点。
提醒学生：不能用铜丝等物体来代替保险丝。
活动3：展示现在的保险装置。
空气开关以及空气开关组成的住宅配电箱。（简单谈一下空气开关的原理）
活动4：想想议议，商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉常常“烧保险”。他们各是从什么角度说的？应该怎样用科学术语表达他们的意思？你能解决他们的矛盾吗？
讨论得出：售货员是从电能角度说的，意思是：用微波炉加热食品消耗的电能不多。顾客是从功率的角度说的，意思是：微波炉功率大，使用时会使电路中的总电流过大；可以换小功率微波炉。
课堂小结（板书设计）
第2节 家庭电路中电流过大的原因
教学反思
本节“家庭电路中电流过大的原因”是学生学习家庭电路第二节课，是学生理论联系实际能力的提升，对学生的安全用电和培养学生运用物理知识解决实际问题的能力是非常重要的。
本节课的设计遵循“直观感知——操作确认——思辩论证”的认识过程，注重引导学生通过观察、操作交流、讨论、有条理的思考和推理等活动，让学生通过自主探索、合作交流，建立安全用电的良好习惯。
本节课的设计注重训练学生准确表达物理语言、文字语言及图形语言，设计了提问、猜想、实验、论证等环节，能从易到难，由浅入深地强化知识的应用，有利于培养学生思维的广阔性与深刻性。

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