教科新版九年级物理下册第九章教学案.docx
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教科新版九年级物理下册第九章教学案
教科新版九年级物理下册第九章教学案
第1节 家用电器
教学目标
【知识与技能】
1.了解常见的电器的分类,认识电热类电器.
2.认识家用电器与电源的连接,能区分相线、中性线、接地线.
3.掌握验电笔的结构和使用办法.
【过程与方法】
通过实践活动和探究活动,培养学生动手操作能力和运用物理知识解决实际问题的能力.
【情感、态度与价值观】
1.通过交流讨论,使学生学会与人交流,学会倾听别人的见解,培养与他人合作的意识.
2.通过对家庭用电负荷的计算,培养学生安全用电的意识和节能意识.
重点难点
【重点】
1.了解家用电器与电源的连接方式.
2.验电笔的使用.
【难点】
三孔插座和三脚插头的连接方法.
教学过程
知识点一 认识家用电器
【自主学习】
阅读课本P3-4,完成以下问题:
1.家用电器是将电能转变为其他形式的能或进行某种信息处理、服务于家庭生活的用电设备.
2.根据家用电器的特性和用途大体可以分为电热类、电动类、照明类、信息类等.
【合作探究】
活动 你家都有哪些家用电器?
下表列出的是小明家的家用电器及其额定功率.
小明家的家用电器
名称
数量
额定功率/W
照明灯具
12
400
电视机
1
77
电冰箱
1
145
洗衣机
1
350
浴霸
1
2000
换气扇
2
70
电饭锅
1
700
电熨斗
1
500
暖风机
1
1250
计算机
1
200
空调机
1
930
饮水机
1
700
微波炉
1
1180
抽油烟机
1
120
电风扇
2
125
电饼铛
1
1200
电磁炉
1
1600
其他
2
100
合计
31
11647
请仿照上表,将你家的家用电器和额定功率填入自制的表中.(让学生自己列出家里有哪些家用电器以及它们的额定功率)
【教师点拨】
电热类家用电器的工作原理:
靠电流通过电阻产生热量进行工作,其基本原理就是我们所熟悉的焦耳定律,如电热水器、电饭锅、电熨斗等.
【跟进训练】
以下用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他三件不同的是( A )
A.电风扇 B.电炉
C.电熨斗D.电水壶
知识点二 家用电器与电源的连接
【自主学习】
阅读课本P4-5,完成以下问题:
1.插座有两孔插座和三孔插座之分.
2.常见的插头有两脚插头和三脚插头.
3.家庭电路中一般有三根导线,一根是相线,符号为L,俗称火线.还有一根是中性线,符号为N,俗称零线.另一根是保护接地线,符号为PE,俗称接地线.保护接地线通常也不带电.
【合作探究】
演示一 插座——家庭电路预留的电源接口
1.插座的作用是什么?
答:
插座与电源相连,是用来接插各种家用电器的.
2.何时用两孔插座?
何时用三孔插座?
答:
一般有金属外壳的用电器使用三孔插座,如电水壶等.没有金属外壳的用电器使用两孔插座,如台灯等.
3.两孔插座和三孔插座的接线方法是怎样的?
答:
两孔插座的接法是左边的插孔接零线,右边的插孔接火线;三孔插座的接法应该是左边的插孔接零线,右边的插孔接火线,中间的插孔接地线,即“左零右火中间地”.
演示二 插头——家用电器连接电源的接头
两脚插头
三脚插头
1.插头的作用是什么?
答:
插头是安装在家用电器电源线一端,将其插入插座即可使家用电器与电源连通.
2.两脚插头的两个脚分别与什么连接?
答:
分别与火线和零线相连接.
3.三脚插头三个脚分别接用电器的哪个部分?
答:
上面长的一只脚接用电器的金属外壳,下面两只脚接用电器的工作电路.
4.为什么三脚插头中间的那个脚比较长?
答:
中间的脚长一些,在插插头时,能使家用电器的金属外壳先接地,拔插头时能后断开金属外壳与地线的连接,这样即使家用电器因绝缘不好漏电,电流也会从接地导线流过,人体接触外壳时就没有危险了.
5.插头的内部结构是怎样的?
答:
如图所示:
【教师点拨】
有金属外壳的用电器要接地的原因:
为了防止用电器的外壳和电源火线之间的绝缘皮损坏,使金属外壳带电,将金属外壳接地,电流就会流入大地,不会使人体触电.
【跟进训练】
电冰箱、洗衣机、电暖器等家用电器都用三脚插头,其目的是( D )
A.节约电能
B.使家用电器获得电能
C.延长家用电器使用寿命
D.防止家用电器外壳带电时发生触电事故
知识点三 家用电工工具
【自主学习】
阅读课本P5-6,完成以下问题:
1.验电笔是必备的家用电工工具,用于检查低压导体或电气设备外壳是否带电.
2.常见的验电笔前端为金属探头,后端为金属挂钩或金属片,中间绝缘管内装有发光氖管、电阻及压紧弹簧.
【合作探究】
演示三 验电笔及其使用
1.验电笔有哪些结构?
答:
如图所示,验电笔一般由金属笔尾、金属笔尖、电阻和氖管等组成.
2.验电笔的工作原理是什么?
答:
验电笔的氖管中充有稀薄的氖气,两端是两个金属电极.当电极间的电压达到一定值时,氖气会导电.当电流从一个电极流到另一个电极时,氖气会发出红光.
3.如何使用验电笔?
答:
如下图所示,验电笔一般有钢笔式验电笔和螺丝刀验电笔两类.
(1)钢笔式验电笔使用方法:
手指要按住金属笔尾,用笔尖接触被测的导线.
(2)螺丝刀验电笔使用方法:
用指尖抵住上端的金属帽,用金属探头去接触被测的导线.如果验电笔的氖管发光,则被测导线是火线;如果验电笔的氖管不发光,则被测导线是零线.
4.如何使用验电笔分辨直流电和交流电?
答:
若通过验电笔的是交流电,氖管两极发光;若是直流电,则只有一极发光.
5.为什么手触笔尾金属体时氖管会发光,而人不会触电呢?
答:
因为笔尖金属体接触火线时,220V的电压加在验电笔和人体构成的串联电路上,验电笔中电阻的阻值通常在1MΩ以上,那么通过氖管和人体的电流就小于
=0.00022A=0.22mA,这个电流可以使氖管发光,但对人体是没有危害的.
【教师点拨】
注意:
验电笔中的电阻的作用十分重要,因为氖管发光只需很小的电流,所以验电笔的电路中串联一个阻值很大的电阻.
【跟进训练】
在使用验电笔的几种做法中(如图所示),做法丙、丁是正确的.
甲 乙 丙 丁
课堂小结
家用电器
练习设计
完成本课对应训练.
温馨提示:
实验视频见课件.
第2节 家庭电路
教学目标
【知识与技能】
1.了解家庭电路的控制电器和保护电器.
2.了解新旧住宅家庭配电线路示意图,并比较其异同之处.
【过程与方法】
通过实地考察、了解家庭电路的控制电器和保护电器,培养学生的观察能力和理论联系实际的能力.
【情感、态度与价值观】
通过学生相互交流,培养学生与他人合作的能力,增强安全意识.
重点难点
【重点】
理解并会实际应用家庭电路的控制电路和保护电路的知识.
【难点】
家庭配电线路零线和火线的区分以及新旧住宅配电线路的异同.
教学过程
知识点一 认识家庭电路
【自主学习】
阅读课本P7,完成以下问题:
1.现代住宅中,家庭电路由进户线、量电装置、配电装置、用电器和导线组成.
2.进户线:
为用户提供电能来源,由户外低压电力网提供,电压为220_V.
3.从户外的低压电网引进室内的进户线有两根,一根是中性线(零线),另一根是相线(火线).
4.量电装置和配电装置的作用是对家庭用电进行计量、控制和保护.
【教师点拨】
中性线与大地间没有电压,相线与中性线间的电压是220_V.
知识点二 量电装置和配电装置
【自主学习】
阅读课本P8-9,完成以下问题:
1.每个家庭都有一只配电箱,用于控制住宅内部的供电与配电.
2.家庭电路的量电装置是电能表,用来量度电能消耗的多少.
3.配电装置有电源总开关、熔断器、漏电保护器、各支路开关等.
【合作探究】
演示一 电能表
1.电能表的作用是什么?
答:
测量用电器消耗电能的多少.
2.电能表的安装注意事项有哪些?
答:
安装在干路上,在总开关之前.
3.电能表的读数方法是怎么样的,图中电能表的读数是多少?
答:
红色方框中(最后一位)是小数,前面是整数,一个月月初和月末所对应的电能表的读数之差就是这个月所消耗的电能,图中电能表的读数是123.4kW·h(123.4度).
演示二 总开关
甲
乙
1.总开关的作用是什么?
答:
控制室内全部电路的通与断.
2.总开关是怎样连接在电路中的?
答:
串联在干路中.
演示三 保险装置
瓷插式熔断器
甲
管式熔断器
乙
1.熔丝是由什么材料制成的?
答:
由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成.
2.熔丝在电路中的作用是什么?
答:
电路中电流过大时,熔丝会熔断,自动切断电路,起到保护电路的作用.
3.使用熔丝的注意事项:
选用合适规格的熔丝,不能用铜丝或铁丝代替.
演示四 空气开关
现代建筑中,已采用低压断路器(也称空气开关)取代了闸刀开关和熔丝.空气开关安装在电能表后,当电路发生过载或短路时,空气开关自动断开,切断电路,俗称跳闸.检查电路,只要排除故障就可以再合闸,不需要更换零部件.
演示五 漏电保护器
1.漏电保护器的作用是什么?
答:
可以对人身触电、导线漏电、插座接错线、用电器短路等故障起保护作用.
2.漏电保护器怎么起保护作用?
答:
如果人站在地上不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时“漏电保护器”会迅速切断电路,对人身起到保护作用.
3.漏电保护器与空气开关的区别是什么?
答:
漏电保护器是在人员发生触电事故时进行保护的,比如有人触电,则漏电保护器跳闸,自动关闭电源输出,避免触电事故扩大造成人员伤亡.空气开关是在电流过大时起作用的,两者功能不一样,不能相互替代.
演示六 家庭配电箱
下图是家庭配电箱中的实景图.
【教师点拨】
各种用电器、电灯、插座都是并联接在各条支路上的.
【跟进训练】
1.关于家庭电路,下列说法中不正确的是( C )
A.电能表用来显示用户所用的电能,应安装在干路上
B.熔丝安装在总开关后,当电路中有大电流通过时会熔断
C.开关与用电器并联
D.总开关千万不能倒装,其静触头应在上面
2.电能表是测电功的仪表,应装在家庭电路的干路上,它显示所用的电能.
3.选用熔丝时,应使它的额定电流等于或者略大于电路正常工作时的最大电流,不能用铜丝和铁丝代替.
知识点三 现代家庭电路
【自主学习】
阅读课本P10-11,完成以下问题:
1.现代家庭电路包括单回路配电线路和多回路配电线路.
2.家庭电路中各灯具以及插座相互并联,工作时互不影响.
3.控制各灯具的开关都装在相线上,确保断开开关时灯具上不带电.
【合作探究】
演示七 安装模拟家庭电路
安装时有哪些注意事项?
答:
(1)按照进户线、电能表、总开关、熔断器、用电器的顺序安装.
(2)控制各灯具的开关都应装在相线上.(3)所有家用电器和插座都是并联的,而用电器要与控制它的开关串联.(4)三孔插座需要接地.
【教师点拨】
1.白炽灯螺丝口灯座里面的线路的连接方式:
中心的金属片接相线,螺丝套接中性线,以防止人身触电.
2.现代家庭中由于常用电器较多,负载功率较大,一般采用多回路配电线路.
课堂小结
家庭电路
练习设计
完成本课对应训练.
温馨提示:
实验视频见课件.
第3节 安全用电与保护
教学目标
【知识与技能】
1.了解引起触电事故的原因,以及对人体来说安全的电压值.
2.了解触电的几种方式.
3.了解由用电引起的火灾、爆炸及其他安全事故.
4.了解接地等用电保护措施.
【过程与方法】
1.通过“欧姆定律”对安全用电的分析和理解,培养学生初步的分析能力、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力.
2.通过了解安全用电知识,增强学生的安全意识和自我保护意识.
【情感、态度与价值观】
1.使学生具有安全用电的意识和社会责任感,能自觉地执行和宣传安全用电.
2.通过联系实际生活中安全用电的教育进一步培养学生学习物理的兴趣,培养学生热爱科学的精神.
重点难点
【重点】
关于安全用电的常识性的知识.
【难点】
知道触电的原因和触电的几种形式.
教学过程
知识点一 触电和安全电压
【自主学习】
阅读课本P12,完成以下问题:
1.触电是电流从人体中通过造成的.电流对人体造成伤害的关键因素有两点:
一是电流的大小,二是通电时间的长短.
2.通过人体电流大小,取决于加在人体上的接触电压和人体电阻.
3.我国安全电压的额定值分为五个等级:
42_V、36_V、24_V、12_V和6_V.
【合作探究】
1.人体对电流的反应
电流
人体的反应
0.5mA
人体能感知的最小电流
1mA左右
引起麻的感觉
20mA~35mA
会引起剧痛和呼吸困难
大于50mA
会发生心室颤动,有生命危险
结论:
电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关.
2.用欧姆定律解释为什么电压越高越危险?
答:
人体是导体,通常情况下人体的电阻约为104Ω~105Ω;在皮肤潮湿时,人体的电阻可降低到约103Ω.由欧姆定律I=
可知,当R一定时,U增大,I随着增大,所以电压越高,触电时,通过人体的电流越大,对人的生命危害越大.
3.你对人体电阻有何了解?
答:
人体电阻通常包括外部电阻和内部电阻.外部电阻:
与触电当时所穿衣服、鞋袜以及身体的潮湿情况有关,从几千欧到几十兆欧不等.内部电阻:
与触电者的皮肤电阻和体内电阻有关.一般在皮肤清洁干燥环境中,人体电阻比较大,在2kΩ~20MΩ范围内;皮肤出汗时,约为1kΩ;皮肤有伤口时,约为800Ω.
4.为什么不能用湿手触摸电器?
答:
当人体用湿手触摸电器时,人体电阻变小,通过人体电流很大;同时用电器潮湿后,很容易变成导体,产生漏电等现象,造成触电事故.
【教师点拨】
1.触电原因:
由于人体是导体,人体触及带电体时,就有电流通过人体.
2.安全电压是指不使人直接致死或致残的电压,行业规定安全电压为不高于36_V,持续接触安全电压为24V.潮湿环境中,人体的安全电压为12V,水下作业等场所应采用6V的安全电压.
知识点二 低压触电和高压触电
【自主学习】
阅读课本P12-13,完成以下问题:
1.家庭电路的电压是220_V,工农业生产的动力电路电压是380_V,它们都属于低压电路.
2.大型发电机的输出端以及远距离输电线的电压高达几千伏至几十万伏,属于高压线路.
3.电压1000V以上设备应远离人们的活动范围,并设有危险标识.
【合作探究】
演示一 低压触电
家庭电路触电多为低压触电,基本上有两种情形:
单线触电和双线触电.
单线触电双线触电
1.单线触电原因:
相线、人体和大地形成回路,电流通过人体.
2.双线触电原因:
相线、人体和中性线形成回路,电流通过人体.
3.发生触电事故时的急救措施:
(1)要使触电者迅速脱离电源.在未切断电源或触电者未脱离电源时,切不可触摸触电者.
(2)切断电源后,必要时应该对触电者进行急救,同时尽快通知医务人员抢救.
演示二 高压触电
高压触电有两种情形:
高压电弧触电和跨步电压触电,如下图所示.
高压电弧触电跨步电压触电
1.高压电弧触电:
当人体靠近高压带电体时,带电体与人之间发生放电,使人触电.
2.跨步电压触电:
前脚接地点、人体和后脚接地点形成回路,使人触电.两脚之间的距离越大跨步电压越大.
3.跨步电压的含义:
高压线发生断线后落地,相线直接与地面接触,形成以落地点为中心,周围电压逐渐降低的区域.这时如果有人踏入此区域,沿半径方向两脚之间的电压叫做跨步电压.
4.高压触电时的处理方法
(1)救护人员注意穿上胶底鞋或站在干燥的木板上,想方设法使伤员脱离电源,高压线需移开十米方能接近伤员.
(2)高压跨步触电:
为保性命,赶快做“蛙跳”或“单脚跳”远离高压电线.
5.为了确保用电安全、日常生活中要做到:
不接触低压带电体,不靠近高压带电体;更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关;不弄湿用电器,不损坏绝缘层;超过使用寿命的电路元件及时更换.
演示三 引起触电事故的其他情况
【教师点拨】
发生雷击的树下、避雷针引下线的接地点周围也有跨步电压.
【跟进训练】
1.某同学站在干燥的凳子上检修电灯,以下操作,不正确又是十分危险的是( C )
A.一手接触火线进行检修
B.一手接触零线进行检修
C.一手接触火线,另一手扶在水泥墙上进行检修
D.一手接触零线,另一手扶在水泥墙上进行检修
2.关于安全用电,下列说法正确的是( C )
A.常用抹布擦拭亮着的台灯灯泡,使其保持干净
B.长期使用大功率电器时,为避免烧断保险丝,可以用铜丝代替保险丝
C.用验电笔辨别火线和零线时,用笔尖金属体接触火线或零线,手指要接触笔尾金属体
D.使用有金属外壳的家用电器时,应将其外壳接在零线上
知识点三 火灾、爆炸及其他
【自主学习】
阅读课本P13-14,完成以下问题:
1.发生电火灾时,务必先断电,才能救火.
2.短路电流很大,导线发热会使绝缘外皮着火,如果没有短路保护措施,不能及时切断电源,就可能酿成火灾.
3.电线接头接触不良,散热不畅,局部过热,可能引燃导线以及烧毁家用电器.
4.电火花和电弧还可能引起爆炸.
【教师点拨】
1.家庭电路发生短路的原因:
由于改装电路时不小心或绝缘皮破损、老化等原因使火线和零线直接连通.
2.电冰箱不宜放在使用煤气的厨房中,否则如遇煤气泄漏,控制电冰箱的继电器产生的电火花,就可能点燃煤气引起爆炸.
知识点四 用电保护
【自主学习】
阅读课本P14,完成以下问题:
熔断器、漏电保护器等都属于保护电器,保护接地属于保护措施.
【合作探究】
演示四 保护接地
1.现代住宅的用电线路都有保护接地措施,三孔插座中的保护接地线PE直接与大地连接,或通过电源(变压器)的中性点接地.采用了这些保护措施,当发生用电器金属外壳与其内的相线L连通时,其故障电流Id将使熔断器熔断或使断路器、漏电保护器自动切断电源,从而消除险情,如图所示.
2.接地有什么技术要求?
答:
居民不可自行埋设地线,也不可把自来水管或煤气管当作接地线使用,否则由此会引起煤气爆炸或火灾.
课堂小结
安全用电与保护
练习设计
完成本课对应训练.
温馨提示:
实验视频见课件.
第4节 家庭生活自动化、智能化
教学目标
【知识与技能】
1.了解住宅楼阁灯的自动控制电路.
2.了解家庭生活自动化智能化的有关知识.
【过程与方法】
通过学习,培养学生应用物理知识解决实际问题的能力.
【情感、态度与价值观】
1.通过学习,使学生体会物理与生活的密切相关.
2.通过学习,使学生认识到科学技术在人们生活中的巨大作用,进而形成正确的科学观、技术观.
重点难点
【重点】
家庭生活自动化智能化的有关知识.
【难点】
引导学生认识到物理对人类生活的巨大推进作用.
教学过程
知识点一 住宅楼道灯的自动控制
【自主学习】
阅读课本P16-17,完成以下问题:
1.自动控制的开关类型包括:
声光控延时开关、触摸式开关、红外感应式开关等.
2.光控传感元件是利用光敏电阻或光电二极管,通过电子电路将光信号转换为电信号来控制开关.
3.声控传感元件与光控传感元件原理相似,通过电子电路将声信号转换为电信号来控制开关.
【合作探究】
演示一 声光控延时开关
1.声光控延时开关工作原理是什么?
答:
用声光控制,并配有延时装置.用光和声音共同控制开关,白天声控开关不起作用,灯不会亮;天黑后光敏电阻或光电二极管将光信号转化电信号,声控开关起作用,当有人走动发出声响时电路接通,灯亮,3min~5min后灯熄灭.
2.声光控开关起作用的两个条件是什么?
答:
一是声音,二是光照条件.
3.声光控延时开关内部电路图:
演示二 触摸开关和红外感应式开关
触摸开关
红外感应式开关
1.触摸开关是如何工作的?
答:
用手触摸按钮触发电路,灯亮,3min~5min后灯熄灭.
2.红外感应式开关是如何工作的?
答:
通过人体发出红外线进行控制,当人距离在一定范围内触发开关,人离开30s左右灯熄灭.
知识点二 家庭生活智能化
【自主学习】
阅读课本P17,完成以下问题:
家庭生活智能化、自动化会给我们带来极大的方便,家用电器都成了网络终端,如冰箱、洗衣机、微波炉、电视、音响设备等都能实现网上操作.
课堂小结
练习设计
完成本课对应训练.
温馨提示:
实验视频见课件.
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