电功率和安全用电

　　设计理念

　　这节课要探究的问题有两个，一是电流与电功率的关系，二是电路的保护──保险丝的应用，二者都是与生活实际紧密相联的。在这之前学生已经初步学习了相关的知识，这里还要做进一步的探究，也体现了它们的重要作用。学好了这部分内容，从某些方面来讲可以使学生终生受益。那么到底怎样设计这节课的教学，才能使学生学得更好呢？我主要运用了观察、实验、分析、讨论、猜想以及启发示教学方法，注重展现学生的思维活动过程，而不再注重于一些结论性的东西，真正做到使学生成为学习的主人。

　　首先从观察入手，这也是走进物理科学殿堂的入口。本节课的开始教材上就安排了一幅卡通图画，仔细观察就会发现其中包含了许多物理知识（教案中一一列出），这也是编者的别具匠心所在。让学生仔细观察这幅图，并充分展开联想大胆猜想，记下学生发现的现象，提出的问题。在老师的启发下，结合前面的知识学生自己也可以解答这些问题。当然理论上解答了，实际上又怎样呢？进一步引导学生去联系实际，有的地方还可以让学生自己设计实验进行实验验证。比如让学生设计实验来验证电流与功率的关系：当电压一定时，功率越大电流越大。而当电流大到一定程度时就有可能烧坏电路，这里又可让学生动脑筋去想办法保护电路，同时也很自然地过渡到本节课的下一个教学内容。

　　对于第二部分的教学过程，也是先让学生观察演示实验（在教案中），发现问题。为了避免问题的发生让学生自己来改进这个实验──安装保险丝。再一次演示改进后的实验，让学生重新观察现象，并对有关保险丝的知识提出自己的疑问之处（在教案中），一一记下，再通过实验、分析、讨论等方法逐一解答，从而建构了一个比较完整的有关保险丝的知识体系。

　　从整节课的教学过程来看，似在步步为营，又似在顺水推舟。使学生在一种比较轻松而又充满兴趣和乐趣的氛围中吸取所想要的知识，这样的教学效果又岂能不好呢？

　　教学目标

　　一、知道电功率越大，电路中的电流就越大。

　　二、通过观察和实验，知道保险丝是怎样“保险”的。

　　三、使学生具有安全用电的知识。

　　教学准备

　　学生电源（12V）、电流表（0－10A）、导线（若干，包括几根粗细不同的）、保险丝的作用演示器（一套）、各种型号和粗细不同的保险丝（0．4mm、0．81mm、1．25mm）、空气开关（一只）、钢丝和铁丝（各一根）。

　　教学过程

　　一、功率P与电流I的关系（板书）

　　1．让学生观察课本P41图7．5－1，然后问学生发现了些什么？

　　学生答：

　　①用电器很多

　　②用电器是并联的

　　③插线板“感到”很累，都冒汗了

　　④线路可能要烧起来

　　⑤连接电源和插线板的导线比其他用电器的导电线粗一些。（这里老师一边让学生回答，一边在黑板上记下来，便于后面逐一解答）

　　2．教师问：插线板“感到”很累，甚至于要烧起来，这是什么原因？学生答：因为用电器的总电流太大了。

　　3．教师问：为什么用电器的总电流就会太大了？学生答：因为用电器的总功率太大了。

　　4．教师进一步问：你有什么理由来说明总功率大，总电流就会大？

　　学生答：因为P＝UI，而U＝220V不变，所以P越大，I越大。

　　（这里老师还可启发学生用并联电路中电流特点进一步说明）

　　5．教师问：理论上来讲这是完全正确的，那么你们能否设计一个实验来验证这个结论呢？

　　这里可让学生自己先在下面设计电路图，然后老师在黑板上画出自己设计的电路图，让学生对比一下，并根据电路连接实物图，进行演示验证：随着用电器工作的功率增大，电流表的示数不断地增大，进一步巩固了上面的结论：当U不变时，P越大，I越大（板书）

　　6．当上述实验中电流表A的示数大于5A时，问：如果你们家的电能表的额定电流是5A，那会出现什么后果？为此你将怎么办？

　　学生答：当长时间使用时电能表会烧坏，可以换用一只额定电流更大（如10A）的电能表。

　　7．教师问：为什么连接电源与插线板的电线要比其他的电线要粗一些？由此你可得出什么样的猜测？

　　学生答：因为插线板中的电流是总电流，其他用电器在支路中，总电流要大。

　　可得到电线越粗，允许通过的电流越大。

　　8．教师讲解：现代家庭用电器越来越多了，同时工作时总电流越来越大，现在同学们能理解你家在装修更新电路时要用粗一些的电线和额定电流更大的电能表了吧？电路装好了，不便于随时更换，更要的环节是要保护电路进行安全用电。

　　9．教师问：同学们在前面的学习中，学会了哪些安全用电知识？

　　学生答：

　　①两种类型的触电，一是站在地上碰到火线；二是站在绝缘体同时碰到火线和零线。

　　②触电的急救方法，一是切断电源，二是用绝缘体挑开电线。

　　③防止电源短路。

　　10．教师讲解：生活是美好的，安全是最重要的，所以我们今天还要进一步学习安全用电知识，请同学们仔细观察下面的实验现象，演示如下图：AB两点间接有塑料层的实验导线，当I大到一定时候时，塑料层会烧起来。

　　演示后问：同学们看到了什么危险现象，你有什么方法可以避免这种现象的发生？学生答：看到导线上有烟冒出，会烧起来。这时可以切断电路。

　　11．教师进一步问：你有什么好方法在没有烧起来之间就能切断电路呢？请把上面的电路进行改进，并画出改进后的电路图。

　　学生答：可以在电路上加一根保险丝。

　　（对保险丝的安装位置，也可让学生自己分析解答）

　　（因势利导引入第二部分教学内容）

　　二、保险丝（板书）

　　1．根据改进后的电路重新演示，问学生注意观察到了什么现象？

　　学生答：在AB没有烧之前，保险丝先熔断了，电路断路，用电器不工作。

　　2．教师问：由上面的这种现象，你对保险丝的特点或作用有什么想要知道的？

　　学生答：

　　①保险丝种类是否很多？

　　②保险丝为什么会烧断？

　　③保险丝的电阻大不大？

　　④保险丝是由什么做成的？

　　⑤保险丝的熔点高还是低？

　　⑥能不能用钢丝或铁丝代替保险丝？……

　　（这些问题老师一边听一边记在黑板上，以便逐一解答）

　　3．拿出各种各样的保险丝让学生观察，并通过演示实验师生共同解答学生提出的各种问题。

　　①保险丝多种多样

　　③利用电流的热效应

　　③电阻较大（也可分析：由P＝I²R可知，当I相同时R越大，电能转化为热的功率P越大）

　　④是由铅锑合金做成的

　　⑤熔点低

　　⑥不能用铜丝或铁丝代替

　　4．分别取一些较粗和较细的保险丝接在上面的电路中，重新演示，让学生观察有什么不同之处？

　　学生答：保险丝太粗不易烧断，不保险；保险丝太细，太容易烧断了，也不保险。

　　5．教师讲解：每种规格的保险丝都有它的额定电流，我们在选用或购买保险丝时要根据电路中的电流大小适当地选购，否则就不会安全保险。当然随着科技的发展，现在越来越多的人使用另一种保险装置──空气开关（演示空气开关，这里只作简单的介绍，至于它的作用可在课后指导学生展开探究）。

　　课堂教学小结与延展

　　《新标准》十分强调科学探究的学习，培养学生的科学探究精神，实践能力，创新意识。本节课的教学正是适应了这些要求，鼓励学生仔细观察，发现问题，向老师提出问题，大胆地猜想（哪怕是一些异想天开的想法），这些都很好地调动了学生的积极性，同时也巧妙地改变了以往老师问学生答的传统的教学模式，使学生感到自己真的是个“主人”。特别要指出的是教案中学生回答的答案都是理想中的，在实际操作时肯定会有一些不很理想的想法或其他的一些奇思妙想，教师可根据实际情况适当加以调整处理。

　　对于空气开关的应用不是这节课的主要内容，可适当地安排在课外兴趣小组中进行探究。还有一些实际问题，如：

　　①若家里的保险丝太粗了或太细了，该怎么办？

　　③在安装保险丝时，若拧得太松了或太紧了有什么不好？

　　③村委或居委更修线路时哪些地方要特别注意的？等等这些可让学生进行课后调查访问，并写出一份调查报告。

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