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【大单元整体教学】物理学北师大版（2024）9年级上册
第13章 电功和电功率
课题 13.4.2家庭电路（第二课时）
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本课时聚焦家庭电路的保险设备与三孔插座，详细阐述了熔丝、空气开关的工作原理及防护作用，解析了三孔插座 “左零右火上地” 的接线规范与地线的安全防护机制，结合漏电保护器的功能，构建家庭电路安全防护的知识体系，帮助学生理解保险设备的选型逻辑与三孔插座的安全设计，强化安全用电的实践认知。
2.学情分析 学生在第一课时已掌握家庭电路的基本组成，对保险设备和三孔插座有生活感知，但对熔丝与空气开关的区别、三孔插座地线的作用原理理解较浅。九年级学生具备电路安全的逻辑分析能力，但易混淆 “短路”“过载” 引发保险装置动作的场景，且对漏电保护器的工作机制缺乏直观认知，需通过案例分析与模拟演示深化理解。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： （三）能量 3.4 电功和电功率 3.4.1 结合实例理解电功和电功率。 例 1 调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。 3.4.2 知道用电器的额定功率和实际功率。 例 2 根据用电器铭牌标注的额定电压和额定功率，计算其正常工作时的电流。 3.4.3 通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。 例 3 解释电暖器、保险丝的工作原理，说明电视机外壳散热孔的作用。 3.4.4 了解家庭电路。有安全用电和节约用电的意识。 例 4 了解我国家庭用电的电压和频率，在家庭用电中有保护自己和他人的安全意识；列举生活中常见的用电隐患及防范措施。 课标分析： 依据课程标准，学生需理解熔丝、空气开关等保险设备的工作原理及物理意义，掌握三孔插座“左零右火上地”的接线规范，能分析过载、短路时保险装置的动作原因及地线的防护作用，认识合理配置保险设备与规范连接插座对家庭用电安全的重要性。同时，要培养学生运用家庭电路知识排查简单安全隐患的能力，增强安全用电意识与自我保护观念，提升科学素养。 学习目标： 物理观念：形成“保险设备与三孔插座通过特定设计保障家庭电路安全”的系统概念。 科学思维：通过分析保险装置的动作逻辑与三孔插座的接线原理，培养逻辑推理与安全分析能力。 科学探究：能通过观察、实验模拟等方式，探究保险设备的熔断 / 跳闸条件及地线的防护效果。 科学态度与责任：树立规范用电、重视家庭电路安全的意识，关注用电安全对生命财产的重要性。 重点： 1.熔丝、空气开关的工作原理及保险作用。 2.三孔插座的接线规范（左零右火上地）与地线的安全防护机制。 难点： 1.漏电保护器的动作原理与多保险装置的协同防护逻辑。 2.保险装置“过载”与“短路”动作场景的区分及实际应用分析。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：保险设备工作原理、三孔插座接线规范； 知识应用：解释保险装置跳闸、地线防护等现象小组合作评价小组讨论：安全防护问题的参与度、倾听表现； 合作任务：模拟实验的分工、成果及成员贡献实践应用评价项目“电路隐患排查整改”：规划—方案科学性； 实施—操作规范与隐患识别力；成果—报告分析深度与建议可行性
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：激趣导入
展示设备损坏（如电器烧焦、线路冒烟）的图片，提问：“生活中这些电器损坏、线路故障的常见原因是什么？家庭电路中如何避免这类问题发生？” 学生结合生活经验观察图片，自由发言分享猜想（如 “用电太多”“线路坏了”），带着疑问进入新课学习。 从生活中常见的电路故障场景切入，激发学生的探究欲，建立“安全用电”的核心认知，自然引出本课主题——家庭电路的安全防护设备。
任务二：保险设备
1.电流过大的原因 提出核心问题“家庭电路中电流过大的原因可能有哪些？”，结合并联电路特点（用电器并联）引导学生思考 “总功率与电流的关系”；补充提示 “短路场景”（如导线直接连接火线和零线），用简单电路图辅助说明短路时电阻极小导致电流骤增。 2.保险设备 展示熔丝（保险丝）实物图、熔断器图片，讲解熔丝的材料（低熔点铅锡合金 / 铅锑合金）、作用（电流过大时熔断切断电路）；引导学生讨论 “熔丝的材料和横截面积与允许通过的最大电流的关系”；展示空气开关图片，对比熔丝讲解其安装位置（电能表后）、工作原理（电流过大时跳闸）和优点（安全高效、使用方便等）。 学生分组讨论并联电路总功率变化对电流的影响（结合 P=UI 推导），分析短路时的电阻变化，总结电流过大的两个核心原因（总功率过大、短路），记录结论并发言。 学生观察熔丝材料特性，结合“焦耳定律”分析 “横截面积越大，允许通过的最大电流越大” 的原因；对比熔丝和空气开关的特性，记录空气开关的优势，复述两者的共同作用（保护电路）。 联系已学的电功率公式和并联电路知识，实现知识迁移，培养学生的逻辑推理能力，为后续安全设备的作用学习铺垫原理基础。 通过 “旧设备（熔丝）→新设备（空气开关）” 的对比，让学生理解技术进步对安全用电的意义；结合焦耳定律分析，深化科学思维，掌握保险设备的核心工作逻辑。
任务三：三孔插座
1.三孔插座与三脚插头 展示三孔插座和三脚插头的结构示意图，明确接线规则（下方两孔左零右火、上方孔接地）；讲解插头与用电器金属外壳的连接关系，通过 “绝缘皮破损→外壳带电” 的场景模拟，分析地线的防护原理（形成火线与大地的短路，避免人体触电）；提出问题 “三脚插头的三只金属脚长短一致吗？为什么这样设计？”，引导讨论。 2.拓展阅读：漏电保护器 展示漏电保护器实物图和参数标注，讲解其核心作用（防止漏电、触电）、工作原理（检测剩余电流）；解读关键参数（额定漏电动作电流 0.03A、动作时间≤0.1s），说明与空气开关的整合关系（复合防护：过载、短路、漏电）。 学生观察结构示意图，记忆接线规则；跟随教师的场景模拟，理解地线的 “保命作用”；小组讨论插脚长短差异的原因（如 “接地插脚更长，确保插入时先接地、拔出时后断开接地”），分享生活中的相关发现。 学生倾听讲解，记录剩余电流的定义（流入与流出电流的差值），理解参数的安全意义（快速断电减少伤害），提问困惑点（如 “剩余电流如何检测”）。 通过直观图示和场景模拟，将抽象的安全原理具象化；联系生活细节（插脚长短），培养学生的观察能力和应用分析能力，强化 “规范用电” 的意识。 补充家庭电路的核心安全设备，完善学生的 “安全防护系统” 认知；通过参数解读，培养学生的科学素养，落实 “科学态度与责任” 的学习目标。
6.板书设计
7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 （1）特色学习资源：教材实物图资源：如“插入式熔断器、闸刀开关、空气开关”的实物图，“三孔插座与三脚插头”的结构示意图，可直观呈现设备外观与接线逻辑；安全案例资源：选取“熔丝熔断引发停电”“三孔插座未接地线导致触电”的真实案例，分析事故原因与防护措施；实验模拟资源：利用家庭电路安全模拟装置，演示“过载时空气开关跳闸”“漏电时保护器动作” 的过程，将抽象的安全机制具象化。 （2）技术手段应用：虚拟仿真软件：使用家庭电路故障模拟平台，让学生在线模拟 “过载、短路、漏电” 场景，观察保险设备的动作过程，理解不同故障的防护逻辑；多媒体：通过动画演示“熔丝熔断的热效应过程”“地线导通漏电电流的路径”，将微观的物理过程可视化。
8.教学反思与改进 本课时通过案例分析与模拟演示，帮助学生构建了保险设备与三孔插座的安全认知，但在漏电保护器的深度理解上仍需加强。部分学生对 “过载” 与 “短路” 的保险动作差异区分模糊，后续可增加对比实验（如分别模拟过载和短路，观察空气开关的动作时间差异），并结合 “新旧保险装置的发展历程” 拓展教学，让学生理解技术进步对用电安全的推动作用，进一步强化科学态度与责任素养。同时，可优化小组探究任务，让学生在设计 “家庭电路安全升级方案” 中，综合应用保险设备与三孔插座的知识，提升知识的整合应用能力。

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