教学设计家庭电路(精选10篇)
城关一中 许小芳
一 教学目标
1知识与技能
(1)了解家庭电路的组成部分及作用,有初步的安全用电常识;(2)了解用试电笔判断火线、零线的方法;(3)了解三线插头与漏电保护器。2过程与方法
通过观察、实践、交流等活动,认识家庭电路主要特征。3情感态度与价值观
激发学生学习物理的热情,提高安全用电意识。二 教学重点
家庭电路的组成部分及各部分功能。三 教学难点
组织学生观察、分析、归纳各部分功能。四 课堂准备
家庭电路示教板、多媒体课件、保险丝、试电笔
教学设计
一 引入新课:
用多媒体展示一幅家庭电路的图片,然后依次点击墙上的三个开关,提出以下问题:
1家庭电路的电压是多少伏?所需要的电能是怎样来的? 2家庭电路的组成部分都有哪些?它们是如何连接的呢? 二 教学互动: 1家庭电路的组成部分及作用
(1)出示多媒体图片,展示家庭电路组成部分,一一介绍各部件的名称。然后出示家庭电路示教板,让学生逐一说出各组成部分的名称,并演示各部分的功能。
(2)让学生分别扮演不同的原件,做出自我介绍:
进户线:是家庭电路的电源。有零线和火线两根。火线和零线之间有220伏的电压;火线和大地之间也有220伏的电压;零线和大地之间没有电压。
电能表:显示用户一定时间消耗的电能。总开关:控制整个电路。
保险盒:如果电流过大,或出现短路现象,就会自动切断电路。电灯:用电器,消耗电能。开关:控制和它串联的用电器。(3)教师补充说明:
A保险丝熔点低(可以把相同粗细的保险丝和铁丝放在火上烤,保险丝会熔断),当电流过大时就会熔断,“牺牲自己,保全别人。”
B而空气开关,使用方便,而且“在保护别人的同时,也保全了自己。”
C保险丝和开关都要接在火线上(并通过作图说明原因。)火线 零线
2试电笔
作用:判断火线和零线。
使用方法:手指按住笔卡,笔尖接触被测导线,如果为火线,氖管就会发光,如果是零线,就不会发光。但手指千万不能碰笔尖。(边讲解边示范,并让学生练习使用)
测电笔构造:有大约一百万欧姆电阻,导致电流很小。3三线插头和漏电保护器
(1)通过观察多媒体课件——同是漏电反差不同,让学生明白家用电器接地线的原因:
使用电器金属外壳接地,万一用电器外壳和火线之间绝缘皮破损,电流就会流入大地,不会伤害人;
漏电保护器:
有些总开关带有漏电保护器,如果不小心接触火线,电流经过人体流入大地,它会迅速切断电流,对人身起保护作用。三 小结
本节课你学到了什么? 四 拓展练习火线
零线 地线
五 布置作业
写一篇关于安全用电的科普作文。
关键词:电动工具,设计,原则
不同家庭的装修设计各有不同, 家用电器的配置也不尽相同, 但电气设计的基本原则是相同的。家庭装修中的电气设计基本原则如下。
1 照明、插座回路的设计
如果插座回路的电气设备出现故障, 仅此回路电源中断, 不会影响照明回路的工作, 便于对故障回路进行进行检修;若照明回路出现故障, 可利用插座回路的电源, 接上临时照明灯具。
1.1 分路开关和分路熔丝
二十年前家用电器尚未普及, 家庭用电主要是照明。家庭电气设计时, 总开关往往是采用带熔丝的闸刀开关, 几个分路并头后全部接到闸刀开关的下桩头上。每户还备有手电筒或蜡烛, 一旦熔丝熔断, 可在手电筒光或烛光下更换熔丝。随着家用电器的普及, 分路控制十分重要, 如把插座和照明分为两个分路, 分别设置熔丝作为分路过载保护。当接于插座上的家用电器发生短路时, 插座分路的熔丝熔断, 故障就不会扩大, 而照明分路仍能工作, 就不必借助手电筒光或烛光更换熔丝。分路可用模数化开关或模数化熔丝加以控制。若采用开关, 此开关应具有过载、短路保护功能, 此时分路不必装熔丝。分路开关可采用DZ30F1—32等双极塑壳断路器;额定电流有6A、l0A、16A、20A、25A、32A六种, 家庭用作分路开关时, 宜用6A断路器。分路也可用熔丝加以控制, 例如采用HG30熔断器式隔离器。这种熔断器式隔离器有1~4极四种规格, 住户配电箱应采用双极的熔断式隔离器。
1.2 照明应分成几个回路
家中的照明可按不同的房间搭配分成几个回路, 一旦某一回路的照明出现故障, 就不会影响到其他回路的照明。在设计布线时, 如果能把主要房间的照明接到不同的回路上, 如客厅的一部分灯接入主卧室回路, 另一部分灯接入次卧室回路, 这样不论哪一条回路出现故障, 每个房间都会有照明, 不会影响到其它事情的进行。
(1) 开关器件上串联电感, 这样可抑制开关器件导通时的di/dt, 使器件上不存在电压、电流重叠区, 减少了正关损耗。
(2) 开关器件上并联电容, 当器件关断后抑制du/dt上升, 器件上不存在电压、电流重叠区, 减少了开关损耗。
(3) 器件上反并联二极管, 在二极管导通期间, 开关器件呈零电压、零电流状态, 此时驱动器件导通或关断能实现ZVS、ZCS动作。
家庭装横中选用的插座, 其品牌很重要。劣质产品虽然价格便宜, 但往往接触不良, 或者用了一段时间后出现接触不良, 必须打开面板, 夹紧弹簧片才能再工作一段时间。某工程选用的插座, 模具设计错误, 虽然是三极插座, 但接地极不通, 给用电带来不安全, 需重新购买, 造成投资增加。家庭装演如果委托装演公司施工, 在合同中应注明开关和插座的品牌。另外, 插座回路必须加漏电保护。
电气插座所接的负荷基本上都是人手可触及的移动电器 (吸尘器、打蜡机、落地或台式风扇) 或固定电器 (电冰箱、微波炉、电加热淋浴器和洗衣机等) 。当这些电器设备的导线受损 (尤其是移动电器的导线) 或人手可触及电器设备的带电外壳时, 就有电击危险。为此DBJ08--20—98规定:除挂壁式空调电源插座外, 其他电源插座均应设置漏电保护装置。
2 对空调、电热水器、微波炉等大容量电路设备, 宜一台设备设置一个回路
如果合用一个回路, 当它们同时使用时, 导线易发热, 即使不超过导线允许的工作温度, 长期使用也会降低导线的绝缘性能。此外大容量用电回路的导线截面应适当加大, 加大导线的截面可大大降低电能在导线上的损耗。空调插座由于室外机装在外墙上, 故空调插座一般装在靠阳台的墙旁。采用三相柜式空调时, 电源插座要用五极插座, 单相柜式空调则用三极插座。每个回路应设置单独的接地线。有些人认为:接地线中的电流很小, 几个回路合用一根接地线可节约装潢费用。这是错误的。因为在正常工作时, 接地线中的电流的确很小, 但在发生短路故障时, 接地线中流过的电流大大超过相线正常工作时的电流。其次, 从可靠性角度考虑, 一个回路一根接地线更可靠。
3 人体工程技术在电器设计中的运用
人体工程技术是利用科学技术来解决人和机器间的所有问题的, 其中包括人的动作甚至是人的表情和感觉等等, 重点就是重量、震动、平衡性、操作性和舒适性。它通过估量人的能力, 使其适应工作环境, 使人们能够更好的工作。如果用人体工程技术来设计电动工具, 工具必须能完成需要的功能, 而且要量身定做, 来适应人的各个方面的条件。合理地设计, 可以提高工具的质量和水平, 从而提高劳动生产率, 并减少损失。
4 电气安全设计是重点
目前每个家庭都有好几件家用电气设备。从电视, 录音机, 冰箱, 到DVD, 热水器等等, 这些都需要用电来提供能量, 所以安全用电显得尤其重要。首先大人要学习用电安全, 以便于有小孩的家庭来保护小孩子的安全。目前市场上需要注意的是:买一些插座, 灯泡, 电饭锅等小型用电设备的时候需要仔细检查, 看是否是合格的, 是否使用安全, 确认是不漏电的再买。由于漏电和用电不当起火造成的事故很多, 有些还很严重, 人身和财产安全都受到严重损失, 所以大家都要提起注意, 安全第一。
5 结语
【关键词】电路 电流 课研
《家庭电路中电流过大的原因》是初中物理知识教学的一个重点。教材从两个层面进行了解说与阐述,一个是实验观察的实践层面,另一个是问题分析的理论层面。因此,在课堂教学过程中需要着重引导学生在观察实验现象的前提下,综合运用已有的物理知识I=U/R、P=IU等来分析家庭电路中的电流变化规律,在推理中去理解电流变化的内在原因,从而培养学生运用物理知识去分析家庭电路中的实际问题的技能。
一、正确处理好教学的三维目标是驾驭课堂的构建所在
教学的三维目标是教学的方向,这就需要师者的细心剖析。《家庭电路中电流过大的原因》的知识目标有三个方面需要清楚。第一是通过电子白板展示实验视频,再由学习小组做相关实验,通过实验现象分析,让学生明白家庭电路中总电流是随着家用电器功率的增大而增大的科学道理;其次是通过电流相关公式的推导,将物理实验结论与理论知识有机的结合在一起;第三是通过保险丝被烧断的实验,更进一步拓宽学生对保险丝作用的视野。同时培养学生运用物理知识分析解决家庭电路中电流过大的实际问题的能力是本节课的能力目标。当然,让学生养成从自我做起,节约用电、安全用电的良好习惯是不可缺失的情感目标。只有建立了以上三维目标,才能准确的把握本节课教学的方向。
二、将理论联系实际是引导学生学习物理知识的重中之重
通过实验探究、观察现象、提出质疑、分析讨论等方法是学生学习的有力武器。《家庭电路中电流过大的原因》教学必须将理论与实际的联系放在首位,这也是在实验探究中发现问题、提出质疑的有效途径。
我们在课堂学习过程中引导学生用公式I=U/R,推知,当R近似为0时,就会产生电流过大。提出电阻为0是家庭电路中产生短路的现象。通过查找在家庭电路中那些情况容易造成短路质疑,在实例分析面前进一步进行探疑,在小组讨论中对“如何避免短路现象”进一步释疑。
1.短路是家庭电路中电流过大的原因之一。怎样来认识“短路”呢?
通过电子白板将课本演示实验以视频展现给学生,让学生明确实验的操作过程,预测实验可能产生的现象。然后由学生进行小组实验,学生实验的选材、仪器一定要提前准备,如保险丝选择较细的、电源要安全电压以下的。也可以对实验进行改进,如利用下列装置图来进行相关实验:
实验相关现象是:①B、D间接入铜丝时,灯泡被短路不再发光,电流表中电流迅速增大,而保险丝很快熔断。②将B、D间接入的铜丝换成铝箔条时,不但灯泡不再发光,电流表中电流迅速增大,而且铝箔条很快燃烧起来。
分组合作探究必须让学生讨论家庭用电时,哪些情形可能造成短路现象?让学生在讨论中发现问题和解决问题。家庭用电时的火线与零线靠的过近是其祸根,如使用的灯座、插座的两个接线柱接线不好,两线容易接触;将已短路的损坏电器插在插座上等等。为了“扬长避短”,在课前准备一些相关短路视频,在学生讨论之后使用电子白板上展示,并在展示的过程中向学生介绍日常用电时,是如何才能避免造成短路,使学生在学习本节知识内容后树立安全用电的意识。
2.大功率用电器的联合使用是造成家庭电路电流过大的潜在根源。让学生还是借助第一个装置做大功率用电器的使用实验,学生小组探究依然是低压电源,当然,这个实验也可以使用直流电流表。相同的实验装置,只是在B、D之间接一个大功率的电热器(如取暖器、电吹风之类)与灯泡并联,同样可以看到电流表中电流迅速增大,保险丝立即熔断的现象,这个实验表明造成电路中的电流过大的原因是用电器的功率过大。
仍然采用小组讨论的方式让学生对这一现象进行理论分析,通过I=P/U的理论指导,使学生树立在家庭电路中不应同时使用几个大功率用电器的安全用电意识,达成对学生进行节约用电、安全用电的养成教育,从而形成家庭用电的物理观。
总之,家庭电路中电流过大的原因来自于两个方面,一是短路,二是使用过大功率的用电器。一方面通过课堂探究让学生认识了安全用电的重要常识,另一方面通过物理公式的推导释疑让学生更加清楚地掌握了物理理论知识。从而让学生认识到物理理论知识来源于实践,同时物理理论知识也有效的服务于实践。
【参考文献】
[1] 刘宗琳. 初中物理课研究性学习的实践与思考[J]. 考试周刊,2013(11):152.
[2] 朱海舟. 新课程理念下初中物理实验探究教学研究[J]. 中学教学参考,2009 (23):85-86.
[3] 胡枫华. 新课程背景下初中物理有效教学研究[J]. 中学课程资源,2008(4).
1.教学目标
1.掌握家庭电路的组成及各部分电路元件的作用,理解家庭电路布线示意图。2.认识火线零线,知道验电笔的作用,会正确使用试电笔。3.了解插座和插头和漏电保护器的结构原理。
2.教学重点/难点
重点:家庭电路的组成,各元件的连接方式。难点;熔丝的特点及熔丝规格的选择。
3.教学用具
多媒体、板书
4.标签
教学过程
一、导入环节
(一)导入新课,板书课题
教室里的电灯之间的连接是串联还是并联?猜想一下我们家里的电路和以前实验连接的并联电路有什么不同?这一节我们来学习第十九章第一节家庭电路。
(二)出示学习目标:课件展示学习目标,指导学生观看。
过渡语:明确了学习目标,请同学们根据自学指导认真自学课本,时间约7分钟
二、先学环节
(一)请同学们带着下列问题看课本P105-108页内容,勾画知识点并记忆,要独立完成:
1.家庭电路由哪些部分组成?
2.电能表是测什么的呢?“220V 5A”表示什么? 3.测电笔是用来测什么的?怎样使用?
4.三孔插座的三个孔分别连接什么的?
5.什么情况下会发生触电?触电的形式有哪几种?如果发生了触电事故,你应该怎样做呢?
(二)学生自学教材:师巡视
(三)自学检测反馈:
要求:7分钟完成自学检测题,要求书写认真、规范。让4个小组的的同学到黑板前展示,书写成绩和题目成绩记入小组量化,要求书写认真、规范,下面同学交换学案,小组长组织成员用红笔将错误画出,准备更正。
1.家庭电路主要由___________、______、_______、________和插座、电灯等用电器组成。电能表是用来_______________。
2.修理家庭电路时,必须断开_______,常用的保险装置是______,装在保险盒内.当电流过大时,保险丝会____,切断电路,所以对用电器起保护作用.3.进户的两根输电线中,一根在户外已和大地相连,叫___线,另一根叫端线,俗称___线。
火线和零线之间有_____伏的电压,正常情况下零线和地之间_____电压。
4.测电笔是用来辨别______线和______线的,手应该接触笔尾的______,笔尖接触一根电线,如果氖管发光,表示接触的是______线,否则是______线。
三、后教环节(18分钟)
(一)展示交流,统一答案
先交换学案,然后更正。选取4个小组同学分别展示1、2、3、4小题,下面同学提出修改和补充建议,老师要做出及时评价,2分钟时间让学生用红笔更正,提出先学中未解决的疑惑,小组或全班讨论解决。
(二)小组合作探究1:一只标有3000r/ Kw•h的电能表,表盘转了45圈,共消耗多少J的电能?
(三)小组合作探究2:某电能表上标有10(20)A字样,试计算该电能表允许接入的最大电功率是多大?
(四)小组合作探究3:小明的房间里有用电器如下:40W电灯一盏,350W的电脑一台,请问小明的房间要装以下哪一种规格的熔丝?(1A、1.5A、2A、3A)
四、训练环节
(一)过渡语:请同学们合上课本,完成学案上当堂检测题。10分钟完成。
(二)学生练习,教师巡视。
1.家庭电路中各盏灯应___________联,开关与它所控制的电灯应是__________联,插座与电灯应是__________联,保险盒和用电器应__________联。
2.从市电进户开始,室内电路组成的顺序依次是()
A.电能表、总开关、电灯、熔断器B.总开关、电能表、熔断器、电灯 C.电能表、总开关、熔断器、电灯 D.电能表、熔断器、总开关、电灯 3.在家庭电路中安装保险丝的目的()A.在电路中电流过大时自动切断电路 B.在发生触电事故时自动切断电路 C.在某用电器外壳带电时自动切断电路 D.在电路上电阻过大时自动切断电路 4.家庭电路中,空气开关的主要作用是()A.保证电路的电压不变
B.有人触电时迅速切断电流,对人身起到保护作用 C.保证用电器的功率不变
D.电路中电流过大时自动切断电路
5.某教室装有“220V40w”日光灯7盏,教室保险丝应采用()A.一根细铜丝 B.一根额定电流是1.00A的保险丝 C.一根额定电流是1.25A的保险丝 D.一根额定电流是1.35A的保险丝
6.电热水器、洗衣机等用电器使用的三脚插座和插头,它们可以使用电器的外壳接地,这样做的目的是()
A.延长使用寿命 B.使其正常工作 C.防止触电 D.节约用电 7.下列关于照明电路的安装原则,错误的是()
A.各盏电灯都是并联 B.插座和电灯也是并联
C.控制电灯的开关应接在火线上,再跟电灯串联 D.保险盒装在总开关的前面 8.三脚插头中与用电器金属外壳相连接的插脚比另外两个稍长,这样做是为了()A.使插头的造型更美观 B.有利于区分火线与零线插脚 C.插入插座更稳固 D.插入插座时,确保用电器外壳先接地
(三)学生展示,反馈矫正。
(调查学情,统计疑难问题,先让其他小组补充矫正,教师更正或点拨)
板书
19.1家庭电路
1.家庭电路的组成 2.火线和零线
授课人:向先锋
授课时间:2018.3.12
授课地点: 初三(168班)
课题:家庭电路
教学目的:
1、了解家庭电路的组成及其主要部件的作用。
2、通过观察和实验,知道家庭电路各组成部分的功能。
3、知道熔丝的作用和使用原则。
4、会安装家庭电路中的开关和插座。
5、通过课件演示加深对几种触电情况的认识,了解到有关安全用电的常识。
教学重点:
1、家庭电路的组成及主要部件的作用。
2、熔丝的作用和使用原则。
教学难点:组织学生观察、分析、归纳出家庭电路中各部分的功能,会安装家庭电路,学会解决家庭电路的一些问题。
教具:
1、电能表、闸刀开关、熔丝、白炽灯、插座等实物;
2、计算机及大屏幕投影机等。
3、教学软件。
教学方法:实验法、点拨法、观察法。课时安排:1课时 教学过程:
一、引入新课
我用电工包装了很多家庭常用的工具(展示给学生看),请同学们想一想这节课的目的是什么?
(学生回答)
我们今天的任务是学习家庭电路的组成与安装,并教大家如何动手安装家庭电路(如:开关、插座、灯头)
二、新课教学
(一)、家庭电路的组成:
1、家庭电路主要由哪些部件组成? 指名学生回答后,通过实物投影仪展示:
(电能表、闸刀开关、熔丝、白炽灯、插座等实物)
2、这些部件的作用是什么?(调用课件,演示与提问交错进行)
(1)进户线由火线与零线组成,将电能引入户内;(2)电能表:计量电能消耗和仪表;
(3)闸刀开关,为维修线路和更换电路元件而设的总开关;
(提示:注意电能表与闸刀开关的安装次序)
(4)熔丝:电流达到危险程度前自动切断电路的保险装置;(5)用电器:白炽灯、插座等。
【插问】:家庭中有哪些用电器?插座的作用是什么?(6)开关:控制用电器支路通断;
【提问】:(用电器之间应怎样连接?开关与用电器之间又应怎样连接?)(7)用电器的连接原则;(8)电流的方向;
(9)家庭电路的安装口诀;
火线零线并排走,零线直接进灯座; 火线接进保险盒,再进开关接灯座。(10)电流流向示意。
(课件演示)
(二)、白炽灯
1、【提问】白炽灯为什么会发光?
(课件演示)
2、【提问】螺口灯泡的连接特点是什么?
(课件演示)
3、白炽灯的制作方法
4、白炽灯的种类
5、【提问】为什么漏气或打破但灯丝仍完好的灯泡,通电后亮一下就坏了?
(指名回答后,用课件揭示答案)
(三)、熔丝(保险丝)
1、【提问】保险丝用什么材料制成?
(指名回答后,用课件揭示答案)(课件演示:合上开关,灯亮)
2、怎样选择保险丝?
原则——额定电流等于或稍大于电路的最大正常工作电流;(提醒学生注意):保险丝一定要串联在电路中!
课件演示:插上电炉,保险丝熔断;
【提问】为什么?电路出现什么故障?
继续演示:火线与零线之间短路,保险丝熔断。
3、保险丝的作用:电流达到危险程度之前自动切断电路,防止电路损坏或引起火灾。【课堂练习】(课件演示)(1)指出本电路接法上的错误。(2)指出图示电路中的错误。
(3)图中螺口灯座ABCD四种接法中哪个正确?(以上均指名学生回答后,用课件揭示答案)
(四)、安全用电
1、安全电压:
【提问】:什么范围的电压是安全电压?
(课件演示):36V以下的电压对人不会产生危害。
2、单相触电:
(课件演示):低压电路(220V照明电路和380V动力电路)会造成人的单相触电。
3、触电后的急救措施
4、高压跨步触电:
(1)6600V以上的电路称为高压电路;(2)(课件演示):跨步电压触电;(3)脱离危险区的方法。5(课件演示):高压电弧触电。
【课堂练习】:飞鸟停在高压电线上,为什么它不会触电?(指名学生回答后,用课件揭示答案)课堂小结:
请同学们重点复习并掌握家庭电路的组成、各元件的作用及熔丝的选择原则。布置作业:
双望镇中学 郭建
教学目标:(1)了解安全用电知识,知道过载、短路对电路的影响和危害,避免触电。(2)通过演示实验、算算想想等活动,加深学生对过载、短路危害的认识。(3)培养学生安全用电意识和自我保护的意识,通过查找身边用电的隐患,提高学生的社会责任感。
重 点:了解安全用电知识
难 点:认识过载、短路对电路的影响和危害 教 法:实验探究
教 具:熔丝、S1、S2开关、电灯教学过程:
一、引入新课:从“跳闸”现象引出过载,通过测算电流让学生对过载有一个较具体的认识。
二、新课教学:
1.演示“认识短路的危害”的实验,是一个具有破坏性的演示实验,目的在于让学生对短路的危害有一个感性认识。实验器材中的对熔丝规格的选择要远小于教室线路的允许电流,S1、S2开关要有明确的闭合、断开标记。
2.家庭电路中电流过大是诱发用电安全事故的主要原因,造成家庭电路中电流过大,导致熔丝熔断的情况有下面两种:
在电子类专业课程体系中,《模拟电路》和《高频电路》是两门重要的专业基础课程,对后续专业课的学习起着至关重要的影响。传统的教学模式是分两门课程学习,先上模拟电路,后上高频电路,分两个学期授课。但在实际的高职教育中却发现了很多弊端,比如两门课程中部分内容学生在实际应用中用不上或用处不大而学习难度却很大,不符合高职教育中理论基础知识“够用为度”的原则,况且高职的学制较短,也不允许用两个学期的学时来进行这两门课程的教学。因此在实际的教育中就会出现以下问题,比如学校编排教学计划困难,导致出现必须先修的专业基础课和后续的专业课在同一学期进行教学的现象;另外由于模拟电路和高频电路课程的特殊性,学生都普遍认为模拟电路的学习比较困难,而下一个学期的高频电路学习更是难上加难,因此在很多的高职生中就会出现一些消极现象从而导致较严重的不良后果,比如对电子类基础课程丧失学习信心,专业基础知识不够扎实等等。要想改变这一普遍存在的问题,必须从模拟电路和高频电路的课程教学上去作思考和探索,因此课程的改革势在必行。同时,由于两门课程内容上具有内在联系,结合高职教育的特点,为模拟电路和高频电路的整合提供了可能性。通过对两门课程进行有机整合,可以使教学内容更具有实用性和针对性,使高职教育真正体现以“必须、够用”为度,以实际应用为重点,使学生在较少的课时教学中比较轻松地掌握高低频电子线路相关知识和技能。
2、课程整合的思路
课程整合本着既要体现本课程的基础性,又要满足后续专业课程需要的原则来处理教学内容,安排实践环节,合理分配教学课时,同时注重内容的新颖和信息量。根据这两门课程的特点,将这两门课程整合为一门课程叫“电子线路”,在一个学期内完成授课内容,着重加强实践环节学生实践技能的提高。课程整合后,以模拟电路低频部分为重点和主线,在模拟电路的教学中把一些高频电路的基本概念和基础知识作穿插介绍,学生在后续的电子工艺实训中接受收音机的组装与调试,在实训中把高低频电路的知识作巩固和加深理解,尤其是高频电路知识得到了很好的补充。整合以够用实用为基本,重视基础知识,注重学生实践动手能力的培养,而课程整合后也将形成更有效的教学体系。
课程整合后的具体教学大纲如下:
第一章为半导体二极管,主要包括二极管的内部结构、工作原理、性能分析、典型应用分析等。
第二章为半导体三极管,主要包括晶体三极管及场效应管的结构、工作原理、特性曲线、基本应用,以及对于放大电路的基本分析方法等。
第三章为放大电路基础,主要包括以晶体三极管和场效应管构成的各种基本单元放大电路等。
第四章为多级放大电路,主要包括集成运放的组成及特点、负反馈放大电路的基本类型及负反馈对放大电路性能的影响、运放构成的基本运算电路等。
第五章为信号发生器,主要包括反馈型振荡的基本工作原理、正弦波振荡器和非正弦波振荡器等。
第六章为直流稳压电源,主要包括整流、滤波、稳压的工作原理以及集成稳压器的应用等。
第七章为集成模拟乘法器的应用,主要包括模拟乘法器的工作原理及其基本应用、信息传输的基本概念、幅度调制与解调、角度调制与解调、混频等。
第八章为其它模拟集成电路的应用,主要包括锁相环路的基本工作原理、集成锁相环及其应用、频率合成原理等。
第九章为模拟电路与计算机技术,主要包括仿真软件的介绍以及可编程模拟器件的介绍与演示等。
实践教学包括十个实验,分别是半导体器件开关电路制作、基本放大电路、O C L功率放大器、运放的应用电路测试、简易信号发生器制作、简易直流稳压电源、模拟集成器件LM386应用电路制作测试、模拟电路仿真测试、模拟集成乘法器应用电路制作测试、琐相环应用电路制作测试。其中第1、5、7、9、10个实验是设计制作性实验,其余为验证性实验。
整合后的教学学时共为90学时,其中理论70学时,实验20学时,具体分布见表1。
3、课程整合的辅助条件
模拟电路和高频电路进行整合教学难度是很大的,要在相当少的课时内要求学生同时较好地掌握高低频知识,如果具备以下几个条件,就能更好地实现课程整合。
(1)把数字电路教学提前而把模拟电路放在数字电路之后,这样学生的接受能力会好很多,我们可以把集成模拟电路作一些教学强化,数字电路提前对学生接受功能电路的思想无疑是有相当的促进作用。
(2)建设相应的网络课程,作为课堂理论教学的辅助和延伸,利用图片、动画、录像等直观地展示给学生,让学生在自主、协作、轻松的环境下学习。网络教学突破了传统教学的时空限制,具有信息量大、交互性强、覆盖面广等特点,建立完善的网络课程,可以极大地提高教学效率。
(3)重视模块电路教学,重视学生制作性实验教学,要给学生增加更多实训时间,提高学生实际制作电路能力,把实训内容与理论知识有机地联系起来,学生通过制作一些应用性强的电路比如收音机等电路后可以有效激发学习理论的兴趣。
(4)具备一套完整的仿真实验材料,可以用于多媒体教学演示也可以给学生自主上机练习,不仅可以增加学生学习兴趣,还可以加深对基础理论知识的理解。
4、课程整合教学中的几个注意点
同样的,在整合教学过程中如果能注意以下几点,那么整合就可以事半功倍,极大地提高教学效果。
(1)以应用为目的,用工程的观点来分析问题,删繁就简,突出重点,提高实用性。
(2)将课堂讲课、课内讨论、作业和实验有机融合为一体,充分调动学生学习的积极性及主动性。
(3)加强理论教学与实践教学的结合,注意理论与实践内容的分工和互补,培养学生工程思维方法和应用所学知识解决实际问题的能力。
(4)充分利用先进的多媒体技术及EDA技术,在授课中可以直接用仿真演示等来加强学生对知识的理解。
(5)因材施教,要注意去挖掘学生的兴趣和爱好点,从学生感兴趣的内容来找话题,从而引出欲讲授的新知识,同时要注意知识的连贯性,从学生已掌握的知识点引出新问题,激发学生去思考新问题,从而自然而然的接受新知识。
(6)大纲第九章“模拟电路与计算机技术”的教学可以结合实际情况适当调整,也可移至第一章前,让学生对模拟电路有一个初步了解及印象,激发学习兴趣,同时及早掌握仿真软件。
总之,我们通过不断思考和摸索,对《模拟电路》和《高频电路》进行了有机整合,整合后总课时大大缩减,但学生普遍反映模拟电路和高频电路的学习反而变轻松了,教学与工程实际紧密相连,学生学习兴趣得到了激发,提高了教学效率,达到了预期的效果。
摘要:结合高职教育特点,提出了将模拟电路和高频电路整合为一门电子线路课程的必要性、可行性和整合思路,并对如何提高整合效果提出了几点看法和意见。
关键词:模拟电路,高频电路,课程整合
参考文献
[1]胡宴如.模拟电子技术[M].北京:高等教育出版社.2004
[2]申功迈,钮文良.高频电子线路[M].西安:西安电子科技大学出版社.2003
[3]成红胜.《C程序设计》与《数据结构》课程整合化初探[J].计算机教育.2007;7:283、290
高职电路基础教学方法电路基础是机电专业一门重要的专业技术基础课,同时也是一门理论性、系统性、实践性都很强的课程。学生对这门课程掌握的程度,直接影响后续课程的学习效果,因此如何激发学生的学习积极性,提高学生对电路基础这门课程的学习兴趣,让同学们把各个知识点都能够融会贯通,是任课老师必须思考的问题。
一、发挥教师的引导作用,提高学生学习的积极性
学习兴趣和动机是影响学习效果的一个重要因素,通过教师的引导,让学生明确学习目的,提高学生的学习兴趣,把学生学习的热情和积极性调动起来,从而激发学生刻苦钻研的精神。因此,要使学生学好本课程,就要培养学生对本课程的兴趣。首先,要对所讲课程做简要介绍,通过介绍让学生了解本课程学习的重要性和知识的整体脉络。对每一个知识点可以寻求与同学们生活联系紧密且感兴趣的话题作为每一个课题开始学习的切入点,激发学生思维。比如,收音机的调谐回路是对串联谐振的应用,电力系统一般采用三相四线制供电,而不采用三相三线制等。使学生初步认识到电路知识的广泛性,进而认识到学好这门课程的重要性。其次,可以借助多媒体和实物教学。电路抽象的概念较多,也不易掌握,所以,借助于多媒体课件动画演示一些实验现象,可以实现从感性认识到理性认识的过度,对于学生提高学习兴趣是非常有帮助的,如在三相电路分析过程中,可以用多媒体课件来直观形象地表现三相电压间的相位关系,同时将软件仿真技术穿插在教学中,把书本上的理论知识转换为形象的曲线图形。学生观看到实际效果后,将对电路产生更大的兴趣。最后,扩展知识面。电路基础课是专业基础课,在一些知识点的讲解上可以直接引申到以后专业课要学习的内容上,增强学生的求知欲。也可以组织学生到学校的实习车间或校外实习基地参观,提高学生的学习积极性。
二、根据学生的实际情况把握教材,组织教学内容,采取灵活多样的教学方式
教师应根据学生的实际情况与所学专业的教学需要,按照大纲要求、在尊重学校教学安排的前提下,本着适用够用的原则,把握好教学内容的深度与难度,合理安排教学内容与进度,使绝大多数学生能比较轻松地掌握专业所需的知识。对部分学习能力强的同学可以适当安排一些思考题供课后探究,满足这部分学生的求知欲;对于接受能力差的同学采用多鼓励、多辅导等方法,让他们保持学习的兴趣与信心。目前,高职院校电路基础课程教学还是以教师为主,学生处于被动学习的状态,缺乏主动性和创新精神,教学效果不理想。因此,教师除具备较全面的专业知识和丰富经验外,在教学过程中要善于总结教学规律,不断探索新的教学方法,来适应和引导不同层次的学生学好这门课程。例如,在讲授自感现象前,设置提问:“日光灯电路中整流器的作用?”“闸刀开关拉下或合上的瞬间,开关的接触片之间总是产生一些电火花,如何解释这一现象?”在这种方法的调动下,学生由被动学习状态转入主动求知状态,只要在上课伊始就激发学生的兴趣,激活其思维,那么就一定能开拓学生的思路,激发学生的学习兴趣与热情,营造良好的学习氛围,在这种氛围下,绝大多数学生的主动性学习也就顺理成章了。在问题讨论过程中让学生各抒己见,畅所欲言,对提出错误观点的同学,要及时分析其错误的原因,纠正错误,这样学生的记忆会更深刻,学生的观点即使有正确的,也要征求其它同学的不同看法。教学中教师要特别注意鼓励学生大胆发言,呵护学生的自尊。
课堂教学要遵循由简到繁,循序渐进,深入浅出的原则,学生掌握介绍新知识,很大程度是依赖于已掌握的旧知识。所以,教师在授课时要注意新旧知识的衔接,做到以旧导新,如在讲授电路的暂态过程时从电容器的充放电引入,等等。根据高职学生的现状和培养目标的要求,在具体的授课中,对重要的概念、定律及定律的分析计算方法必须在简化繁琐的数学验算和推理的基础上精讲,重点放在对结论的理解和应用上。由于电路基础需要掌握的知识繁多,所以在每一章节讲完之后,要对该章节的内容进行归纳总结。使学生能轻松地理解和掌握所学的知识,并能灵活运用。
三、改进实验方法,培养实际操作能力,注重培养学生的良好职业素养
电路基础是一门注重实验的学科。把理论知识的教学和实验进行结合,进行创新,能够让学生在从理论知识的学习到实践操作的过程当中达成一个质的飞跃。教师在教学中要加强直观教学,采用实物、模型、多媒体等教学手段,激发学生的学习兴趣,电路基础实验内容主要包括验证性实验、设计性实验、计算机仿真实验等。验证性实验是以电路基本理论应用和基本实验技能训练为主要目的,通过实验,使学生的实践动手能力得到提高,使学生正确掌握基本的实验操作步骤与方法,常规仪器仪表的使用与调试,实验过程中故障的分析与排除方法以及实验数据的分析处理与测量误差的分析方法。在验证性实验中,教师可以将一些验证性实验改为学生探索性实验,在实验中发现问题和寻找解决问题的方法,给学生创造独立思考的机会,适时对学生思考出来的方法给予支持和帮助,鼓励学生独立思考,并通过实验来加以验证,从而培养学生解决问题的能力。设计性实验是培养学生综合运用所学的理论知识和实际操作的能力。通过对具体项目的设计,安装调试,书写报告来锻炼学生的工程实践能力。这种项目制的实验可以充分调动学生的积极性,激发学生的创造性思维,为学生提供创新实践空间,使学生的工程实践能力得到初步的训练,为后续课程的课程设计打下良好得的基础。计算机仿真实验是利用计算机软件对电路进行辅助分析和设计,可以将仪器仪表、电路器件等直观地显示在计算机屏幕上,并灵活地改变电路结构和参数,清楚地观察实验结果并动态显示电路的相关波形,培养学生工程设计能力和创新思维能力。在进行实践教学前,教师首先对实验项目进行分析研究,做好课前准备。要求学生复习理论知识,提出实验要求、方法和步骤,提出实验报告的填写要求,强调实验操作流程和仪器使用方法,注意安全事项,组织和指导实验,要求学生独立操作完成整个实验,对实验报告认真评阅并及时归纳总结实验存在的问题,提出解决方法,为今后实验积累更多的经验。另外,也可以组织一些简单的电路课程设计,学生通过实际设计,焊接、组装和调试一些简单的实用电路,使用仪器对电路进行检测,增强感性认识,检验理论知识,也掌握了常用元件的识别,并掌握了电路焊接、装配、调试等工艺,为今后就业打下扎实的基础。职业教育的培养目标,要求高职老师在教学过程中不仅要重视理论,实践知识的传授,这就要求在实验过程中对学生存在的问题及时纠正,对共同性的问题要着重强调加以解决。
总之,只要我们在教学过程以学生为主体,营造一个平等、活泼的学习氛围,立足实际,保护学生学习积极性、激發学生学习兴趣和求知欲望,教会学生轻松学习,把握好活动过程中的每个环节,就能提高学生的学习兴趣、提高课程的教学质量。
参考文献:
\[1\]纪芸.浅谈计算机电路基础课程建设\[J\].课程教育研究,2016,(13).
\[2\]黄广才,易凯.探析《电路基础》课程教学手段与方法的创新措施\[J\].中小企业管理与科技,2014,(04).
黄思川
一、活动目标定
从历年农村发生的触电死亡事故来看,不懂用电知识,发生的触电死亡事故占二分之一。因此当前农村安全用电的宣传工作是非常重要的。我们设计了“安全用电与家庭电路”的探究活动。通过调查收集资料和讨论,家庭用电与农业用电的事实,常见的触电现象,并加以归纳分类,寻找农村用电中的安全隐患;总结归纳出当前农村安全用电的注意事项。
二、探究过程
调查家庭配电线路结构,调查农村安全用电隐患,发现安全事故发生的原因。
三、进行实验
主要活动过程如下:
1.调查收集资料阶段
利用一周的时间,统计自己家及邻居家所用的电器种类,调查家庭配电线路结构;利用一周的时间,利用两周的时间,调查农村安全用电隐患。
(1)调查家庭配电线路结构是单回路,还是多回路。
旧的配电线路,负载功率小,所有插座和灯具均接在同一回路中,称为单回路配电线路,这种简单的配电线路常明敷在墙面上。
目前各种家用电器大量涌入家庭,负载功率大增,单回路小负载功率配电线路已不合实用。现已采用较大负载功率的多回路配电线路,有两个分支回路,一个分支回路供照明用电,由一个断路器单独控制;另一个分支回路供插座用电。接插座的用电设备发生故障,不会影响照明用电。还有的空调机和洗手间插座分别单独成一回路,形成多回路(四回路或更多)配电线路,所有户内配电线路已不再采用明敷,而采用钢管或塑料管在墙、地、天花板内暗敷。
(2)调查家庭配电线路中的电能表、控制电器和保护电器。
现在家庭电路中用的电能表大体上有三种型式:a.传统的感应式电能表;b.预付费电能表;c.电子式电能表。
控制电器和保护电器有老式的闸刀开关和熔断器(俗称保险盒),还有新式的小型断路器(空气开关)和漏电保护器。
对以上两项调查还可以做些分析,分析新旧的比例,以及城乡的差异。
2.通过多种途径学习安全用电知识阶段
通过教师讲解、查阅图书资料、上网查询、请教专家、请教电工师傅等途径学习安全用电知识。初步了解:家庭电路的组成,其中包括电能表,控制电器和保护电器,保护措施,如闸刀开关和断路器(空气开关)、熔断器(保险盒)、漏电保护器;保护接地措施的应用及其作用。
三、进行实验
通过实验,探究为何不能用湿手接触电器。我们可以通过万用表、装有水的茶杯来进行实验探究,首先将万用表拨到R×10k挡,测你手指的电阻(两表笔相距3cm);然后将手指沾水浸湿,稍微擦拭以后,再测手指电阻;最后用万用表测茶杯中水的电阻。边实验边把数据记录在事先设计好的表格中。实验完毕,对数据进行分析,得出结论。
找课本,查资料了解安全用电的常识,特别是绝缘体在安全方面的运用。了解地线的作用。
四、分析与论证
1.总结出农村安全用电注意事项。
2.系统地了解“家庭电路与农村安全用电”的知识。
3.宣传“农村安全用电”问题的重要性。一定要把安全用电问题放在首位,为提高全民的安全用电意识做出自己的贡献。
一、《课标》要求
了解家庭电路和安全用电知识。有安全用电的意识。解读:
标准的第一点要求是“了解家庭电路和安全用电知识”,属于“了解”水平。如学生应知道家庭电路的组成和连接方式;知道电路中的总电流随用电器功率的增大而增大;知道总电流过大的原因、危害;知道怎样进行家庭电路的保护;知道安全用电常识等。具体介绍哪些内容,标准没有作出规定,可以由教材编写者和教师根据当地情况来决定。
标准的第二点要求是“有安全用电的意识”属于体验性目标“领悟”水平。家庭电路与我们的生活息息相关,让学生掌握安全用电知识,提高安全用电的意识,具有实际意义,体现了从生活走向物理,从物理走向社会的课程理念。
本二级主题的活动建议对标准作了补充说明。例如,“ 通过实验,探究影响金属导体电阻的因素。”对导体的电阻提出了要求,但只要求通过实验去了解。“测量小灯泡工作时的电阻,画出电阻随电压变化的图象,并进行讨论。”是对学生应用欧姆定律解决实际问题的补充说明。“学读家用电能表,通过电能表计算电费。”、“调查当地近年来人均用电量的变化,讨论它与当地经济发展的关系。”对电能表的使用提出了补充要求,但具体的活动内容可以由教材编写者和教师灵活掌握。
二、本章教材分析
1、本章概述
本章是沿着从生活走向物理,从物理走向社会的路子展开的。首先从认识家庭电路中了解到电能是从发电厂通过电网输送到家庭的,知道家庭电路的基本结构与组成。接着引导学生认识测电笔的主要结构、原理和使用方法。最后介绍安全用电方面的知识和说明电能与社会发展之间的关系,以及节约用电的意义。教材将这些内容编排了四节。
第1节“家庭电路”,本节从电是怎样进入我们家庭的问题出发,利用家庭电路实物图和电路图常识性地介绍以下内容:
1.电能是从发电厂通过输电网终端过两根输电线进入家庭的。
2.家庭电路主要组成有电能表、总开关、火线、零线、地线和用电器等。3.介绍火线、零线、地线它们之间的电压。
4.测电笔的结构、原理和使用方法,以及电流是怎样通过白炽灯泡的。
第2节“测算家庭电费”,从“研究家庭用电的情况”的活动开始,通过表格和直方图两种方式反应家庭用电多少;了解家庭消耗电能最多的一天,以及原因;了解家庭每天哪一个时间段消耗电能最多,以及原因;知道怎样测算家庭一周所消耗的电能。接着引导学生学习测算家庭的电费。
第3节“怎样用电才安全”,首先从事物的两面性出发,说明电能的应用价值的确很高,但电能使用过程中存在着不安全的可能性,进而提出怎样才能安全用电的问题。接着采用说理、实验和图示三种方法说明安全用电的措施和办法,即防止过载、切莫短路、避免触电。在避免触电中采用图示方法概括为“不靠近高压电,不接触低压电;按照国家规定的技术要求安装电器;正确选用电器”三个要点。这样编排的目的是使安全用电常识的脉络更加清楚明了,也便于学生记忆。
第4 节“电能与社会发展”,本节主要是从社会经济建设的需求出发,介绍我国电力事业的发展,以及大区电网系统的形成,其中包括核电的发展。说明节约用电的意义和必要性。
可见,本章将物理知识与家庭和社会紧密地联系在一起,体现了从生活步入物理,又从物理进入社会的理念。
2、编写特点
1、坚持从生活走进物理,从物理步入社会的课标理念。如全章内容编排的程序就是最好的体现。如从家庭电路简介和家庭电费测算出发,引出安全用电知识,再介绍电能与社会发展之间的关系。
2、图文结合,脉络清楚,简明轻快。如用家庭电路实物图和电路图相匹,结合相关文字介绍,学生对家庭电路的基本结构就会一目了然。又如全用电知识的介绍,教材用“防止过载”、“切莫短路”、“避免触电”三个简短的段标来概括,并配以相应的图示说明。在避免触电段标下又将“不靠近高压,不接触低压”、“要按照国家规定的技术要求安装电器”、“会正确选用电器”三个要点配以相应的图示说明。这样能便于学生很快就能记住安全用电方面的知识。
3、课时安排
本章编排的四节内容,每节用1课时,复习评价1课时,全章计5课时。
18.1 家庭用电
教学目标: 知识与技能
1.了解家庭电路的组成。
2.了解测电笔的结构、会正确使用测电笔。3.知道电流是怎样进入白炽灯泡的。
过程与方法
4.经历对家庭电路介绍的阅读与交流讨论过程,体会阅读与交流讨论式的学习方法。
5.经历使用测电笔的过程,掌握正确使用测电笔的方法。
情感、态度与价值观
6. 培养学生阅读与交流讨论和动手操作的学习兴趣和习惯
教学重点:家庭电路的组成及连接方式、作用、安全用电的要求 教具:家庭电路演示板、测电表、电能表 教学过程设计:
一、引入设计:
师:这节课我们将来学习一种实用的电路家用电路,请大家观察课本插图结合家里面的实际电路,想一想,家庭电路一般由哪几部分组成及各部分有什么作用?
二、家庭电路的组成及作用
1、进户线(电源线):提供电源
进户线通常为两根:一根是火线、一根是零线。火线和零线之间的电压是220V,我们通常所说的家庭电路电压是220V,指的就是火线和零线之间的电压。在通常情况下零线与地之间无电压,火线与地之间的电压为220V。
师:那么,怎么来辨别哪根是火线,哪根是零线? 测电表的作用:辨别火线与零线
测电表的正确用法:结合课本插图及演示说明强调使用时,手指要接触笔尾的金属体。
2、电能表
师:想一想你家里里用了几度电是怎么测出来的? 电能表:测量电功的仪器
介绍电能表的读数方法:本月抄见-上月抄见=本月所用电度数
2400R/kw·h的含义:转盘每转过2400转,用了一度电。220V:正常工作电压 10A:允许通过最大电流
3、保险丝
演示:电流过大的危害(保险丝作用演示器)
想一想:能不能安装一种装置在电线还没着火前就能把电源切断? 演示:在刚才电路中接入保险丝(保险丝作用演示器)引导学生观察现象。保险丝的作用:当电路中的电流过大时,能自动熔断、切断电路起到保护电路的作用。
材料:电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的
师:强调保险丝断了,绝对不允许用铜、铁、铝代替。
规格:保险丝的粗细表明允许通过的最大电流是不同的,越粗允许通过的电流越大。选用保险丝时,不能选太小,太小经常要更换保险丝,太大起不到保险作用。保险丝应略大于家里所有用电器同时工作时的最大电流。
4、引起电流过大的原因
师:当电路中的电流过大时,保险丝就会熔断,反过来我们可不可以通过观察保险丝是否熔断来判断电流有没有过大?
生:可以
演示:总功率过大引起电流过大
师:如果电路中,同时工作的用电器太多,就可能引起电流过大。演示:短路引起电流过大 第二课时 师:电能是一种非常重要的能量,没有电家里的所有用电器将没办法工作,但是如果不注意用电安全,可能引起火灾,危及生命,造成不必要的财产损失和售货员伤亡。
师:触电是怎么一回事呢?
生:触电是一定强度的电流通过人体引起的伤害事故。师:触电造成的危害程度与什么有关呢?
师:触电造成的危害取决于通过人体电流的强弱和触电时间的长短。
通过人体电流越大,触电时间越长,危害程度越大.师:家庭电路中的触电事故,是怎样造成的? 生:都是人体直接或间接接触到火线引起的。例:下列哪些情况下会使人触电?
师:如何避免触电事故?
一是家庭电路的安装要符合安全用电的要求:
1、讨论保险丝应接在火线上
2、讨论开关应接在火线上;讨论如何检验家里的开关是否接在火线上,如何保证家里的所有开关都接在火线上?
3、讨论有螺旋套的灯座应使零线接在螺旋套上。
4、两孔插座:左零右火
5、三孔插座:左零右火上接地
6、讨论为什么用电器外壳要接地?
师:要避免触电事故还要有安全用电的习惯: ①不要用潮湿的手去触摸开关、插座。
②在用电器工作(通电)的情况下,不要随意搬动。③要在没有通电的情况下安装电路 ④不要在电线上挂湿衣服 ⑤不要靠近高压电线
师:安全用电原则:不接触低压带电体、不靠近高压带电体。师:如果发现有人触电了,怎么办?
师:救人要讲究科学方法,否则非但救不了人,还可能赔上自己的性命。发现有人触电时,第一时间抢救人非常重要,但是绝对不允许直接去拉触电的人,因为那样也会使你触电,而应当根据当时的实际情况采取救人的措施。如你距离总开关较近,应当赶快切断电源,若总开关离你较远,你可以用干燥的木棍、竹竿将电线挑开,迅速使被触电的人脱离电源。
发生火灾时,要首先切断电源,绝不要带电泼水救火。
18.2 怎样用电才安全
教学目标: 知识与技能:
1.了解安全用电知识
2.知道什么是过载,什么是短路,以及过载和短路有危险的道理。3.知道防止触电的基本常识。过程与方法:
4.经历观察短路实验现象后,感受短路的危险。
5.经历多个较大功率的电器同时工作的电流测算过程后,领悟过载的危险性,并能提出防止过载的办法。
情感、态度与价值观:
6.培养学生安全用电的意识,同时领悟我们只要懂得安全用电知识,按照安全用电的要求操作,电并不可怕,它能为人类更好地服务的道理,进而感受知识的价值。
重 点:了解安全用电知识
难 点:认识过载、短路对电路的影响和危害 教 法:实验探究
教 具:熔丝、S、S开关、电灯
12教学过程:
一、引入新课:
从“跳闸”现象引出过载,通过测算电流让学生对过载有一个较具体的认识。
二、新课教学:
1.演示“认识短路的危害”的实验,是一个具有破坏性的演示实验,目的在于让学生对短路的危害有一个感性认识。实验器材中的对熔丝规格的选择要远小于教室线路的允许电流,S1、S2开关要有明确的闭合、断开标记。
2.家庭电路中电流过大是诱发用电安全事故的主要原因,造成家庭电路中电流过大,导致熔丝熔断的情况有下面两种:
(1)电路中发生了短路:短路是指电流没有经过用电器而直接构成通路。装修房屋时不小心将电线绝缘皮划破;或者电线和用电器使用年限过长,绝缘皮破损或老化,使火线和零线直接接通,这些情况都会发生短路。短路时,由于导线电阻很小,而火线和零线间的电压是220 V,由欧姆定律可知,这种情况下的电流将会很大,甚至远远超过熔丝的熔断电流。
(2)过载:即用电器的总功率过大。在家庭电路中,所有的用电器都是并联的,每个用电器两端的电压都等于供电线路的电压U。根据P=UI可求出用电器正常工作时的电流I=P/U,可见,电路中用电器的总功率越大,干路中的电流也就越大。当电路中用电器的总功率过大,使得干路中的电流超过了熔丝的额定电流时.根据Q=I2Rt可知,熔丝就会产生大量的热,温度迅速升高,直至熔断。3.家庭用电中常见的触电事故
当1mA左右的电流通过人体时,会使人产生发麻的感觉;超过10mA的交变电流就能使人感到剧痛,甚至神经麻痹、呼吸困难,有生命危险;当电流达到100mA时,3s就可使人窒息,心脏停止跳动。触电对人的生命是一种极大威胁。大量事实证明:不高于36 V的电压对人体才是安全电压。
我国家庭电路的电压是220 V,高出安全电压(36 V)很多。家庭用电引起的触电事故,都是由于跟地面不绝缘的人体直接或间接地触摸到火线造成的。例如:(1)人的双手同时分别触到火线和零线,电流直接流过心脏,非常危险。(2)人体直接接触到了破损电器中的火线,电流流过人体人地,也很危险。(3)家用电器或线路着火,要先切断电源,再用干粉灭火器灭火。切不可直接泼水灭火,否则人会触电,甚至会使电器爆炸伤人。
(4)没有安全措施的插座安装过低,小孩好奇,玩耍时将手指塞进插座,造成触电事故。
4.家庭电路中如何避免发生触电事故(1)电器安装要符合国家规定的技术要求。
如开关接在火线上,螺口灯头的外壳接在零线上,三孔插座应有接地线,在家庭电路中要接漏(触)电保护开关,带有金属外壳的家用电器要有接地线等等,这些都是最基本的安装要求。
(2)选择符合国家标准的电路元件。
安装家庭电路时,所有的元件都要选择带有“CCC“认证标志的产品。特别是导线、开关和插座,所选的产品不仅要通过“3C”认证,而且还要注意规格,最大允许电流符合用电要求。
(3)选择合适的熔丝和电能表。
注意:家庭电路中要选用规格合适的熔丝,尤其不能用铁丝、铝丝、铜丝代替熔丝。在家庭电路需要增添用电器时,判断电路中还能接入功率多大的用电器。(4)联系生活实际,让学生联系自己家庭和学校用电的实际情况,查找不符合安全用电要求的地方,提出改进建议,使学生将所学知识与实际应用结合起来。
三、小结:由学生概述本节课堂教学的主要内容。
四、练习:
五、布置作业:
18.2 测算家庭电费
教学目标: 知识与技能:
1.进一步认识电功和电能的意义。
2.会抄读电能表,会用表格和直方图的方式表示家庭用电情况。
过程与方法: 3.经历了解家庭用电情况的过程和测算家庭电费的过程。
情感、态度与价值观: 4.通过了解家庭用电情况,认识电功与电能意义。经历测算家庭电费的过程,感悟节约用电的意义。
18.4 电能与社会发展
教学目标: 知识与技能: 1.了解我国电力工业的发展。
2.知道什么是电网和了解我国电网的大致分布。
过程与方法: 3.让学生经历阅读、交流讨论的过程,应用阅读、交流讨论的方式进行学习,培养学生阅读、交流讨论的学习习惯。
情感、态度与价值观: 4.知道我国既是电力生产的大国,已是电力消费的大国。在认识国家发展电力工业意义的同时,认识节约用电的意义。
重 点:关注生活、关注社会,提升学生节约用电的意识 难 点:我国电网用交流供电,交流电的频率和电压 教 法:阅读、交流与讨论 教 具: 教学过程:
一、我国的电力工业
1.我国电网建设成就显著
从农村电价大幅度下降到城网线损逐年降低,从百分之百国产化的灵宝换流站到翻山越岭的贵广直流输电工程,从东北电网“大扰动”试验到西北750千伏示范工程,在“十五”的五年时间里,我国的电网建设业绩辉煌。(1)两网改造圆满收尾
从“九五”末到“十五”初,为扩大内需、保持经济快速增长,我国进行了大规模的城乡电网建设与改造。从1998年开始,共投资5000多亿元,对269个城网和2500个农网进行改造。在广袤的农村地区线损高、损耗大、电压合格率低等问题,曾经让农民饱尝“高价电”的苦头。作为解决“三农”问题的一项具体措施,“十五”期间电网企业组织实施的两期农村电网建设与改造工程,共投入资金近2900亿元,农村居民生活电价平均每千瓦时约降低0.23元,每年为农民减轻电费负担约420亿元,惠及全国1759个县市27068个乡镇5.4万个行政村2.2亿农户。
在农村电网焕然一新的同时,城市电网也日益坚强。经过“十五”期间的改造和建设,目前,绝大部分城市都已形成了220千伏环网,220千伏变电站深入市区负荷中心。北京、上海、天津等特大城市已在城市外围形成500千伏环状或链状网架。电表功率变大了,入户线变粗了,各种大型家用电器不再成为摆设,城市居民用电量快速增长。
(2)全国联网初步形成
2005年7月,河南灵宝换流站投入运行,西北电网和华中电网实现联网。这标志着我国主要电网实现了全国联网。全国联网是电力工业发展水平越高,电网规模就越大。2001年,按照“十五”计划的总体要求和西部大开发的号召,“西电东送、南北互供、全国联网”的电网发展战略确立。根据这一战略,将以三峡电站为中心,建设东、西、南、北四个方向的联网和送电线路,三峡成为全国电网的中心。向东:2002年12月三峡至常州--+500千伏直流输电工程极l系统开始送电,2004年三沪直流开工;向西:2002年5月川电东送工程实现了川渝与华中联网;向北:2003年9月华中与华北联网工程投产,南北互供通道初步打通;向南:2004年5月,三(峡)广(东)直流线路工程双极投运。正是在这一背景下,我国电网建设在“十五”期间进入了空前的高速发展期。西电东送北、中、南三条线路均取得巨大进展。除以三峡为枢纽的中部通道外,南线通道:2004年,贵州至广东+500千伏直流输电工程双极建成送电,南方电网西电东送提前一年实现了新增1000万千瓦的目标;北线通道:2002年8月,西电东送北通道7个项目同时开工,2006年已投产,新增向京津唐电网送电180万千瓦.向河北电网送电120万千瓦。伴随电网建设高速发展的还有电网科技。直流输电、电触发和光触发可控硅阀、可控串补、固定串补、高海拔紧凑型线路、超导电缆等大量的新技术得到了广泛应用。我国依靠自己的力量所建设的拥有世界先进水平的输变电工程——西北750千伏输变电示范工程已于2005年9月26日建成投运。另外,输变电设备的国产化进程也在“十五”期间大大加快。以直流输电技术为例,在最早建设的三常线工程中只有30%的国产化率,随后的三广线达到了50%,在三沪线工程中达到了?o%的国产化率,到灵宝换流站工程和葛南直流二次系统改造工程已实现100%国产化。“西电东送、南北互供、全国联网”战略的初步实现,有利于在更大范围内优化资源配置,有利于电网调峰、错峰以及水电、火电调剂.为战胜从“十2E”中期出现的 “电荒”以及调整能源结构、促进电力可持续发展做出了积极贡献。更为建立全国统一、开放竞争、规范有序的电力市场奠定了坚实的基础。2.三峡水电站
三峡水电站装机总容量1820万千瓦,至三峡工程全部完成后,三峡电站年平均发电量将达846.8亿千瓦时,主要供电华东、华中地区。小部分送川东。将为经济发达、能源不足的华东、华中地区供应可靠、廉价、清洁的可再生能源。3.家庭节约用电的几种方法
对普通老百姓家庭,介绍以下节电方法,可供参考:要养成节电习惯,做到人走灯灭,避免“长明灯”;随时关闭无用空转的电器;使用国家推广的节能电器;充分利用自然光等 等。要掌握各种家用电器的节电方法。外出时家电不要待机。每台电器在待机状态下都需耗电。
三、小结:由学生概述本节课堂教学的主要内容。
四、练习:
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