电功率和安全用电教案.doc

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1、电功率和安全用电教案教学过程一、引入新课 为了改善城乡居民特别是广大农村地区的用电条件,最近几年,我国城乡的许多地区在进行供电线路的改造,改造的内容之一就是把输电线换成更粗的,将电能表的额定电流换成更大的。这样做有什么意义呢?二、进行新课1.电功率和电路中电流的关系想想议议 希望同学们能利用学过的知识进行分析,大胆发表自己的看法和意见。 送电距离不变,输电线长度不变时,如果导线的材料不变,将导线换成更粗的,导线的电阻会减小。 如果输电线上电流大小不变,减小输电线电阻(输电导线上产生热量减少)就能使输电线上消耗的电能减少。 这样就能节省电能! 同学们前面分析得很好。减少输电线上的电阻能节电是一方

2、面,但更主要的是为了提高输电质量,让老百姓用上高质量的电。 难道电也有好坏优劣吗? 引导学生分析,在实验室里连接的电路中,导线的电阻是可以忽略的,电源电压全部加在用电器两端.在实际输电过程中,如果输电距离远,导线直接从电源拉向用户,导线电阻能不能不计? 导线电阻大的时候就不能忽略。 导线电阻和用户用电器串联连接,导线电阻就会分压,如果从220V电源向用户送电,用户得到的电压就不够220V。 一般的用电设备都要求在220V电压下才能正常工作,如果电压不够220V,就不能正常工作。 不能用的电,质量当然不高了。 因此,在农村电网改造的过程中,许多地方还增加了变压器来保证用户正常用电。有关变压器知识

3、,同学们可以在课后查资料、走访有关人士,调查了解。 供电线路改造,为什么还要换电表呢? 同学们一定还记得电能表是干什么用的,它连接在什么地方? 电能表是用来显示整个家庭所用电能的,它连接在家庭电路的干路上。 每块电能表都有一些重要的参数,其中有一个就是电能表的额定电流。 如果电能表的额定电流太小对用电器会有什么影响?大家利用学过的知识分析一下。 每个用电器都有它的额定功率和额定电压(220V)。用电器工作时的电流由P=IU可以推知I=,如果用电器的功率很大,用电器工作时电流会很大。 用电器都是并联使用的,如果同时工作的用电器很多,即使每个用电器功率不很大,干路上的电流也会很大。 干路上电流太大

4、,就有可能超过电能表的最大电流,就会引起事故,最后电器都不能工作。 同学们能利用学过的知识认真分析问题非常好.大家分析得对不对呢?实践是检验真理的唯一标准。演示投影电路图:用电流表测干路中电流,先连入一个灯泡观察电流表示数,然后再并联上第二个、第三个灯泡,可以看到电流表示数增大,当接入较多灯泡时,保险丝熔断。让一名学生按电路图依次连接电路,逐渐增加并联电灯的个数.全体同学认真观察、思考。 请同学们说说你观察到的现象.这些现象说明了什么问题? 一只灯泡的时候,电流较小,并联的灯泡越多,电流越大,并联上最后一只灯泡时电流表指示的值最大,不一会儿保险丝就被烧断了。 并联的灯越多的时候,开始亮着的灯泡

5、,会稍微变暗,不如灯少的时候亮.保险丝一断,灯全部灭了。 同学们可不可以找到产生这些现象的原因呢? 这些小灯泡都是并联的,根据并联电路的特点,小灯泡两端电压相等,干路中电流等于各支路电流之和.每增加一只小灯泡,就增加一条支路,干路中电流就增大一部分,所以并联的小灯泡越多,干路中电流就越大。 保险丝连接在干路上,干路上电流越大,由P=I2R可知,电能转化成热的功率越大,一定时间内产生热量越多。如果温度达到它的熔点就会被烧断,这样电路也就断开了。 关于灯泡的亮度变化,谁能说说自己的看法? 实验室连接电路导线的电阻是忽略的,但它不是不存在。如果干路上电流大,由欧姆定律I=得到U=IR,在导线上就有一

6、部分电压,导线电阻不变,电流越大,导线上电压越大,这样灯泡两端的电压会减小,灯就会稍微变暗。 我在深夜起来开灯时总觉得灯特别亮,比晚上八、九点亮许多,也应该是这个原因吧。 你的感觉没错,深夜起来开灯确实要亮一些。通过实验证明同学们开始的分析是(同学们一起说)正确的。板书:接入电路的用电器总功率越大,电(干)路中的总电流越大。 请同学们看书P41内容,说说你的感想。 大功率的用电器不能同时使用。 同时使用的用电器不能太多。 有一次晚上我想用电炉,刚一插上灯全灭了,现在我知道是什么原因了。 如果家里买到那么多电器都不能用,不是浪费吗? 正因为存在这样的问题,所以才进行供电线路的改造,尽可能满足大家

7、的用电需求。但是,同学们还需注意,即使改造好的线路也有一个电流最大值,也不能随心所欲。 每次断电的时候总是从保险丝那儿断开,干脆将保险丝去掉,换上一截不易断的导线不行吗? 你的这个想法可能许多同学都有。我们可以先来了解一下保险丝。2.保险丝教师出示各种粗细、各种形状的保险丝,并用投影放大。让同学们观察,增加对保险丝的感性认识。 大家知道保险丝是用什么材料做的?它有什么特点呢? 保险丝是用铅锑合金制作的。 保险丝的电阻比较大,熔点比较低。 同样是保险丝,为什么有粗有细,它们有什么不同吗? 制作材料相同、粗细不同的保险丝,电阻不一样.粗的电阻小,细的电阻大。 保险丝材料相同、粗细不同的保险丝熔点一

8、样。电流流过保险丝时发热,电阻大的保险丝,通过较小电流就能产生大量的热而熔断。电阻小的保险丝要通过较大的电流才能熔断。(根据P=I2R可推知) 细的保险丝能通过的电流小,粗的保险丝能通过的电流大。教师请同学观察保险丝盘上标注的电流值。(或用投影仪放大,便于观察) 粗保险丝盘上的电流大,细保险丝盘上标注的电流小。 不同的保险丝有不同的额定电流。继续让学生观察不同形状的保险丝的电流值。投影常用保险丝规格所列保险丝的化学成分为:铅98%,锑0.3%1.5%,其他杂质1.5%。 表中有两种电流值,什么是熔断电流呢?投影额定电流和熔断电流。我国的标准规定:保险丝的熔断电流是额定电流的2倍。当通过保险丝的

9、电流超过额定电流时,保险丝不一定立即熔断,而是超过得越多,熔断得越快.当通过保险丝的电流为额定电流的1.45倍时,熔断的时间不超过5min;当通过保险丝的电流为额定电流的2倍(即等于熔断电流)时,熔断的时间不超过1min。 保险丝盘和保险管铜帽上标出的是它们的额定电流,还是熔断电流? 同学们可以讨论一下。 我们认为应该是额定电流。 肯定同学们的回答。从投影的表中我们看到,不同粗细的保险丝的额定电流是不同的,使用较粗的还是较细的要根据实际情况来选择,否则就起不到保险丝的保险作用。演示保险丝的保险作用如图:A、B间接保险丝,C、D间是一段铜丝。先在A、B之间接入一段细保险丝,调节滑动变阻器的滑片,

10、使电流增大到能使保险丝熔断的某一值(也可在电路中连入电流表),学生观察。 铜丝没有什么变化,保险丝被熔断了。保持滑动变阻器滑片位置不变,即保持电路中电流不变.在A、B间换上一段较粗的保险丝,接通电路,学生观察。 保险丝和铜丝均完好,没有断开。 能使细保险丝熔断的电流,不一定能让粗保险丝熔断。 同学们认识了保险丝,保险丝为什么能保险呢? 电路中连入保险丝后,如果电路中电流过大,保险丝首先熔断,断开电路,使用电器不因电流过大而损坏,从而起到保险的作用。 刚才演示中接入粗保险丝时并不熔断,能起到保险的作用吗? 额定电流小的电路中可以选择较细的保险丝,如果在额定电流小的电路中选择太粗的保险丝就不能起到

11、有效的保险作用。 绝对不能用铜丝或铁丝来代替保险丝。 现在谁能解释保险丝为什么要用电阻大,熔点低的材料制作? 只有保险丝电阻大,相同的电流流过电路时,保险丝才能产生比别处更多的热,只有它的熔点低,在有危险时它才能首先熔断,从而保护其他电器。 保险丝具有一种伟大的牺牲精神,毁灭自己,保护电路。它靠什么来毁灭了自己呢? 电热。 保险丝实际上是利用电热的一个例子。不过新建楼房的供电线路已不再使用保险丝,而用带有保险装置的空气开关代替。投影空气开关。教师借助投影向学生介绍空气开关的结构及动作原理。 同学们看书中P42最后两行,说说你的理解。 电路被保险装置切断,肯定是某一个地方出了故障,所以应先查清故

12、障原因,排除了故障再接通电路,不然保险装置还会工作,使电路再次断开。想想议议 同学们看了他们的对话有什么想法,请大胆发表自己的见解。 售货员说花不了多少电费省电,是说使用微波炉消耗的电能少。 顾客说一开就烧保险费电,是说微波炉的功率很大。 他们考虑的都不错,只不过角度不同.微波炉功率确实很大,但用它加热食品非常快,由于工作时间短,所以消耗的电能就不会太多。 同学们表现非常好。大家可以在课后继续讨论有关问题。到现在同学们已经学习了三章电学的知识,每一章的最后一节内容都是说安全用电,请同学们一起回忆有关内容。 第五章中学习了两种类型的触电,都是因为人体成为闭合电路的一部分,如果电流达到一定的值,就

13、会发生触电事故。 第六章是从欧姆定律讲安全用电。人体接触电源时电源电压越高,人体电阻越小时越危险,所以不应接触高于36V以上的电源,也不要用湿手触摸电器、开关等。 本节是从电功率出发讨论安全用电的,虽然不涉及人体,但如果用电器功率太大,致使电路中电流过大,容易烧坏保险丝,还可能使导线绝缘老化甚至烧坏,引起短路事故,引发电火灾,有时候可能会烧坏用电器等,所以一定要注意,同时工作的用电器功率不能超过允许的最大值。 同学们课后要认真总结这几章中有关安全用电的知识,完成课后习题。三、小结本节课我们通过演示和分析,了解了电路中电流过大的原因是用电器电功率太大,以及保险丝如何保险,这节课的内容与我们的生活密切相关。通过本节课的学习,希望同学们能将学到的知识应用到实际中。