第二節(jié)家庭電路中電流過大的誘因?qū)W案一
(一)教學目的
1.理解漏電是導致家庭電路電壓過大的誘因之一。
2.理解電路中的總電壓隨用家電總功率的減小而減小,用家電總功率過大是導致家庭電路電壓過大的另一緣由。
3.培養(yǎng)中學生運用數(shù)學知識剖析實際問題的能力。
(二)教具
家庭電路示教板一塊,交流電壓表一只,60瓦吊燈一盞,500瓦電爐一只,不同尺寸的保險絲幾根,寫有例題的小黑板一塊。
(三)教學過程
1.備考提問磁力泵電流過大原因,引入新課
(1)問:照明電路由哪幾部份組成?保險絲用哪些材料制成?在電路中起哪些作用?(分別請中學生回答)
(2)問:朋友們的家庭電路中有過保險絲被燒斷的情況嗎?
請說“有”的一位朋友說明是在哪些情況下被燒斷的。
(3)引入新課:保險絲被燒斷,說明電路中的電壓過大,這么是哪些緣由導致家庭電路中的電壓過大的呢?
2.進行新課
(l)漏電是導致電壓過大的一個誘因
①演示漏電實驗
出示家庭電路示教板。A.給示教板接通電源,閉合開關(guān)燈亮磁力泵電流過大原因,之后斷掉電源;B.把示教板尾部的火線零線搭接在一起,導致漏電,再給示教板通電,觀察到:在通電的頓時同時看到“啪”的一響聲,保險盒火花一閃,燈并未被照亮。班主任拔出保險蓋子給中學生看,保險絲已被熔斷。C.斷掉電源,排除漏電,給保險蓋子換好保險絲,再通電,燈又亮了。
②問:通過此實驗,你曉得了哪些?中學生答:由實驗曉得,漏電時,電路中電流過大,使保險絲熔斷,但燈沒有燒毀。
③分析
班主任在黑板上畫出圖1,再畫出等效的圖2,之后引導中學生剖析:
問:火線、零線搭在一起,產(chǎn)生漏電后,在BD之間產(chǎn)生兩條環(huán)路,這么BD之間的總內(nèi)阻是多少?
導線的內(nèi)阻很小,幾乎為零,所以總內(nèi)阻很小,幾乎為零。
問:支路中的保險絲為何會被熔斷?
支路中的電壓很大,這就是連在支路中的保險絲被熔斷的誘因。
問:發(fā)生漏電時,通過燈的電壓也是很大嗎?
從并聯(lián)電路的兩條大道中的電壓分配情況引導中學生認識,支路中的絕大部份電壓經(jīng)過B、D間的導線,在燈泡中幾乎沒有電壓通過。
強調(diào):所謂漏電就是電壓沒有經(jīng)過用家電而直接構(gòu)成通路。排除漏電故障后,用家電仍能正常工作。
④短路的危險和什么情況下會發(fā)生漏電
述說:發(fā)生漏電時,通過導線的電壓是正常時的幾千倍,而形成的熱量又是跟電壓的平方成反比,所以漏電會使導線迅速變熱,甚至使電纜線的絕緣皮燃燒上去,導致大事故,因而在生活用電中要盡可能避開漏電的發(fā)生。
讓中學生剖析:家庭電路中在什么情況會發(fā)生漏電。中學生可能答:家裝電路時不悉心,使火線和零線直接連通。燈管、插座的`兩個接線柱接線不好,而使火線與零線相撞等。
⑤教師小結(jié),剛剛從實驗觀察和理論剖析上都說明,發(fā)生漏電是電路中電流過大的一個誘因,要安全用電,必須防止發(fā)生漏電。
(2)用家電總功率過大
①演示課本上圖10-9的實驗。
出示家庭電路示教板,在支路上串聯(lián)一個交流電壓表(課前就把它接好),電路中有額定功率分別為100瓦和60瓦的兩只白熾燈。
A.閉合開關(guān)1,使100瓦的燈亮,請一同事讀出電壓表的讀數(shù)I。
B.閉合開關(guān)2,使60瓦的燈也亮,請一同事讀出電壓表的讀數(shù)l’。
C.在插頭中插入一只60瓦的吊燈,請一同事讀出電壓表的讀數(shù)l’’。
②小結(jié):從實驗看見,逐步降低并聯(lián)的燈泡數(shù),電壓表的示數(shù)日漸減小。說明支路中的電壓隨用家電總功率的減小而減小。
③繼續(xù)演示實驗。
將吊燈換上一只500瓦的電爐。這時看到“啪”的一響聲,燈全熄了,同時見到電壓表的表針偏轉(zhuǎn)較大幅度后又指向零。中學生從中可以曉得,是因為電路中電流過大,使保險絲又斷了。
④帶領(lǐng)中學生估算剛剛?cè)K燈都亮時,通過保險絲的電壓。班主任引導
再讓中學生自己估算換上一只500瓦的電爐時,通過保險絲的電壓。請一同事上黑板估算(I=3安),其他同事在作業(yè)本上做,班主任巡迴檢測。
⑤引導中學生比較兩次估算結(jié)果,剖析得出:A.總功率越大,支路中的電壓越大,總功率過大,保險絲熔斷,B.估算通過保險絲總電壓
⑥出示寫有例題的小黑板,和中學生共同剖析估算。
例題:某家庭電能表上標著“220V5A”字樣,電路中接入40W的電燈5只,70W的彩電一臺,100W的電冰柜一臺,700W電飯煲一只。在那些用家電同時使用時,能夠再接上一只500W的暖瓶?(不能接)
強調(diào):市民樓里若同時使用幾個大功率的用家電,樓里的總保險絲會熔斷,使整個樓斷電。因而為了節(jié)省用電,也為了不給你們帶來斷電的麻煩,家庭電路中不宜同時使用幾個大功率的用家電。
⑦教師小結(jié):家庭電路用家電總功率過大是電路中電流過大的另一個誘因。
3.小結(jié)(略)
4.布置作業(yè)
(1)課本上本節(jié)練習1、2。
(2)將你家里的所有照明器具和家用家電及其功率列表寫在作業(yè)本上。并估算一下所有用家電同時工作時的總功率和通過保險絲的電壓I總,比較I總和電能表上的額定電壓I。若I總超過了I,你將采取什么舉措,能夠保證安全用電?
(四)說明
1.在演示漏電實驗時,為了安全,可把示教板的電源插座插到一有拉線開關(guān)的接線板上,班主任站在離示教板較遠處控制接線板上的拉線開關(guān),就可使電路接通、斷開。演示時,導致漏電,排除漏電前,一定要先把電源插座拔去后再進行,不要覺得接線板上開關(guān)沒有接通時,火線一定是斷掉的。
2.做第二個演示實驗時,保險絲的額定電壓可選l~1.35A,這樣就保證一插入電爐后,保險絲就熔斷了。電壓表要用交流檔,選擇0~5A檔。當100瓦、兩個60瓦的三盞燈都亮時,電壓表的示數(shù)I〃小于前面估算下來的電壓3A,班主任可簡單告訴中學生,因為導線、接頭處等存在內(nèi)阻,所以燈泡兩端的實際電流略高于220伏,所以電壓表的示數(shù)和估算值略有差異。
3.第二個演示實驗也可用低壓電源來演示。課前按圖10—3聯(lián)接好電路。電源選擇6V檔,選擇“10Ω1.5A”滑動變阻器,四個“2.5V0.3A”的小燈泡,示教電壓表,CD間用兩個夾子捉住一個0.5A的保險絲管。調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈正常發(fā)光。先閉合S1再閉合S2,可見到電壓表的示數(shù)減小,當閉合S3時,保險絲熔斷。
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