物理八年级下主题三 电在我家中

1、主题三 电在我家中党的十六届五中全会提出对建设社会主义新农村的总体要求。政府为改善民生，丰富农民的精神文化生活，逐步缩小城乡发展差距，实现农村经济社会全面发展，推广家电下乡，让更多的农民享受到经济社会发展成果。大多数学生的家庭发生了巨大变化，用电器已经普及到了生活中的每一个角落。从八年级物理课堂上开始学习电学知识起，学生就会联想到家中的用电器，而家庭电路与实验桌上的实验电路在使用及安全性上有着很大的不同，进一步认识家庭电路和用电器的安全使用成为学生强烈的现实需求。我国“十一五”规划纲要提出，“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20左右、主要污染物排放总量减少10。每个单位、每个家庭都应充分认

2、识节能减排的重要性和紧迫性。在这种背景之下设计电在我家中主题探究活动，以满足学生对家庭用电知识的学习兴趣和实际生活需要，使学生不仅明白安全用电、节约用电的道理，也能切身体会物理知识对自己的生活是有用的。 依据物理课程基本理念“从生活走向物理，从物理走向社会”，电在我家中主题选取与日常生活和社会实际紧密联系的关于用电节电的探究内容，密切关注知识与社会生活的联系。依据课程标准相关知识点的内容要求：了解家庭电路和安全用电知识。有安全用电的意识。科学探究要求：学读家用电能表，调查讨论用电量及当地经济发展的关系。从初中学生的认知特点出发，以家庭生活中最常见、最普通的电路及家用电器的节能、安全使用作为探究

3、问题，使学生感到既亲切有趣又富有实用性。选题内容注意把握知识起点及拓展的广度深度，在认识家庭电路的基础上，通过探究保险丝的工作原理使学生学习安全用电的相关知识，进而通过调查身边的用电情况形成安全用电的意识，帮助学生养成节约用电的习惯。利用“电在我家中”的主题探究活动，着重培养学生应用物理知识和科学方法处理生活中与物理相关问题的通用实践能力。学生在生活中已经接触到大量的电学知识，积累了一些家用电器实际应用的经验。在物理课上学习了电路、电压、电流、电阻和欧姆定律等知识，同时通过电功和电能知识的学习，从能量转化的角度理解电流做功的实质，理解用电器是转化电能消耗电能的设备。因而对本主体探究活动已具备了

4、知识基础。电学知识的学习过程中，学生经历了一些电路和电流规律的探究活动，如探究串、并联电路中的电流、电压规律、探究欧姆定律、探究影响电阻大小的因素等活动，对电学规律的探究方法也有了一定的了解，具备了一定的科学探究能力；初步掌握了实验室中电学仪器的操作技能；有和同伴合作共同完成学习任务的经历。八年级学生在电学探究实践活动中，统筹兼顾的设计和规划能力、观察和动手的能力、分析问题和解决问题的能力还不成熟，特别是应用物理知识和科学方法处理生活中与物理相关的问题的通用实践能力还很不够。通过本主题活动可以使学生在上述几方面的不足得到完善与提高。 了解家庭电路和安全用电知识； 知道家庭节约用电的一些方法；

5、能从产品说明书和用电器铭牌中读取有关产品的性能信息； 会使用电能表测量家用电器消耗的电能和电功率。 通过观察和实验探究熔丝熔断的原因； 通过调查与测量了解自己家庭中的用电状况； 通过阅读产品说明书和用电器铭牌了解家用电器的基本性能和使用方法； 通过给家用电器建立档案，学习收集整理资料的方法。 乐于参与对家庭中的用电器进行调查的实践活动；感悟到电学知识在实际生活中的应用价值； 有将安全用电知识用于生活实践的意识； 通过待机耗电量的测量和关于节电措施的讨论，形成节电意识。 科学探究的主题学习与物理知识的学习一样，应遵循循序渐进的原则。本主题是在学生了解了一些基本的电功和电能知识基础上，从学生最熟悉

6、的照明电路出发，设计第一个子主题认识家庭电路，探究教室里的电路是如何分布的？家里的电路是如何分布的？然后给学生一个动手操作的机会，用实验室器材给模型房屋安装照明线路，激发学生的探究兴趣。家庭用电的重要内容是安全用电，因此在认识电路的基础上安排了第二个子主题探究熔丝熔断的原因，学生通过实验探究熔丝熔断的原因，体会安全用电的意义。在家庭用电中的另一个热点问题是节电，所以在安全用电的探究基础上设计节电从哪里做起的探究活动，其中要求学生研究以下几个问题：怎样测量家用电器的实际电功率？哪个用电器是家里的“用电冠军”？用电器待机会耗多少电能？节电从哪里做起？在这些活动中培养学生统筹兼顾的设计和规划能力、观

7、察和动手的能力、分析问题和解决问题的能力，体现了“生活走向物理，物理走向社会”的理念。主题最后安排了子主题建立我家的用电器档案，培养学生应用物理知识和科学方法处理生活中与物理相关问题的通用实践能力。子主题1：认识家庭电路3课时子主题2：探究熔丝熔断的原因（案例） 2课时子主题3：节电从哪里做起4课时子主题4：建立我家的用电器档案 1课时1. 所需实验器材：子主题一：大纸箱1个、小灯座4个、小灯泡4个，开关4个、电池两个、导线若干、胶带。子主题二：电源、（学生电源或电池盒），2.5V 0.3A或3.8V 0.3A小灯泡若干，导线，开关3个，0.3A 、0.5A、1A熔丝或保险管。子主题三：家庭电

8、能表、钟表。 2. 相关资料（1）保险丝保险丝由电阻率比较大而熔点较低的铅锑合金制成的导线。保险丝也被称为熔断器，IEC127标准将它定义为“熔断体”。它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。最早的保险丝于一百多年前由爱迪生发明，由于当时的工业技术不发达，白炽灯很贵重，所以，最初是将它用来保护价格昂贵的白炽灯的。作用：当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度时，自身熔断而切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。保险丝保护电子设备不

9、受过电流的伤害，也可避免电子设备因内部故障所引起的严重伤害。因此，每个保险丝上皆有额定规格，当电流超过额定规格时保险丝将会熔断。当介于常规不熔断电流与相关标准规定的额定分断能力（电流）之间的电流作用于保险丝时，保险丝应能满意地动作，而且不会危及周围环境。保险丝被安置的电路的预期故障电流必须小于标准规定的额定分断能力电流，否则，当故障发生保险丝熔断时会出现持续飞弧、引燃、保险丝烧毁、连同接触件一起熔融、保险丝标记无法辨认等现象。当然，劣质保险丝的分断能力达不到标准规定的要求，使用时同样会发生危害。原理：当电流流过导体时，因导体存在一定的电阻，所以导体将会发热。且发热量遵循着这个公式：Q = I2

10、Rt；其中Q是发热量，I是流过导体的电流，R是导体的电阻，t是电流流过导体的时间；依此公式我们不难看出保险丝的简单的工作原理了。当制作保险丝的材料及其形状确定了，其电阻R就相对确定了（若不考虑它的电阻温度系数）。当电流流过它时，它就会发热，随着时间的增加其发热量也在增加。电流与电阻的大小确定了产生热量的速度，保险丝的构造与其安装的状况确定了热量耗散的速度，若产生热量的速度小于热量耗散的速度时，保险丝是不会熔断的。若产生热量的速度等于热量耗散的速度时，在相当长的时间内它也不会熔断。若产生热量的速度大于热量耗散的速度时，那么产生的热量就会越来越多。又因为它有一定比热及质量，其热量的增加就表现在温度

11、的升高上，当温度升高到保险丝的熔点以上时保险丝就发生了熔断，这就是保险丝的工作原理。结构：一般保险丝由三部分组成：一是熔体部分，它是保险丝的核心，熔断时起到切断电流的作用，同一类、同一规格保险丝的熔体，材质要相同、几何尺寸要相同、电阻值尽可能地小且要一致，最重要的是熔断特性要一致；二是电极部分，通常有两个，它是熔体与电路联接的重要部件，它必须有良好的导电性，不应产生明显的安装接触电阻；三是支架部分，保险丝的熔体一般都纤细柔软的，支架的作用就是将熔体固定并使三个部分成为刚性的整体便于安装、使用，它必须有良好的机械强度、绝缘性、耐热性和阻燃性，在使用中不应产生断裂、变形、燃烧及短路等现象。（2）电

12、流保险丝的参数及术语介绍额定电流：又称保险丝的公称工作电流，代号是In，保险丝的额定电流是由制造部门在实验室的条件下所确定的。额定电流值通常有100mA、200mA、315mA、400mA、500mA，630mA、800mA、1A、1.6A、2A、2.5A、3.15A、4A、5A、6.3A等，一般以客户之需求和实际的用途来提供各种保险丝之额定电流值。额定电压：保险丝的公称工作电压，代号是Un，一般保险丝的标准电压额定值为32V、60V、125V、250V、300V、500V、600V。保险丝可以在不大于其额定电压的电压下使用，但一般不被同意使用在电路电压大于保险丝额定电压的电路中。 （3）家用

13、电能表 随着家用电器产品种类的日益增多，家庭用电已不只限于照明使用，许多用户增添了如电视机、空调器、电冰箱、洗衣机和部分耗电量较大的电热器具。在使用过程中，如不注意用电器具的耗电功率与电能表负荷功率的匹配，往往会烧坏电能表给家庭造成经济损失，或发生其他用电事故。家用电能表，一般指5A以下单相电表，最常用的有2A、3A、5A三种，为了确保电能表的计量准确和使用安全，用户首先应了解有关的使用与维护常识，电能表大小的选择要根据自己家中用电器具的总耗电功率装配。有些用户不根据自己家中用电负荷功率大小，盲目装配大的电能表，认为这样既安全又省电，其实这是没必要的，而且经济上并不一定合算。家用电能表在实际使

14、用中，允许有一定的超负荷功率和超负荷使用，具体应用可参照下表1。表1 家用电能表应用参照表单相电能表（A）235正常负荷功率（W）4406601100超负荷功率倍（倍）1.6231.6231.623超负荷功率（W）7048801320105613201980176022003300超负荷允许时间（h）2460.52460.52460.5需要说明的是，电能表虽然允许在一定时间内超负荷使用，但这仅仅是根据出厂产品要求的标准而言，因为电能表的使用年限、质量因素对此均有一定影响，所以用户最好尽量避免长时间超负荷大的情况下用电。按电能表使用要求超负荷125以上，均应及时换装较大的电能表以免发生意外。如果

15、即时更换有困难，可以采取一定的措施，将各种家用电器叉开时间科学安排使用，应大量采用穿插、轮换的使用方法，并尽量缩短同时使用用电器具的时间，减少电能表的同时负荷量。应特别注意，耗电功率较大的电热器具，如电炉、电烤箱、电暖风机等，以及1500W以上的电热淋浴器，不能在3A以下的电能表上使用。家用电能表是较精密的电工仪表，除了在选用时注意规格外，在安装及使用过程中还要注意下列几点： 装表的位置应尽量避开厨房、浴室等有水蒸气、油烟气及有害气体的地方，以免影响电能表的使用寿命。 装表的高度一般在2m左右较为适宜，过低容易发生损坏或人身触电事故，过高则不宜于抄表。 电能表安装要平正，不然会影响计量准确性。

16、 电能表的进出连线应严格按照电能表的接线图进行连接。 熔丝要严格按规定使用。 电能表最好装在配制的木箱内，室外及环境灰尘大的地方更应如此，以利于保护电能表，并保持清洁。 若发现电能表计量不准或其他问题，用户不能自行拆卸，电能表拆装修理应找供电部门的电工。（4）预付费电能表预付费电能表俗称卡表，是集测量、限定和预售电能于一身的新一代智能化电能表。 电卡表主要由电能计量部分、微处理器和控制部分及电卡组成。此表采用一表一卡制，电卡只能在自己的表上使用。如电卡损坏或遗失可到用电管理部门申请补卡。电卡表安装好后，将已购电的电卡，凸面向上插入电能表的插孔中，电能表便自动识别电卡的合法性和所购电量，确认后将

17、电量数据读入电表，显示在LED显示器上，此时，可取出电卡。LED显示器通常不亮，当需要检查电量余额时，可以将电卡插入电表一次，LED即可显示电量余额，约30s便自动熄灭。电能表在使用过程中，它的计数器是递减的，当其供电余额不足30kWh时，电能表将显示剩余电量，提醒您去购电。当供电余额为10kWh时，电表将断电一次，警告您去购电，此时，将电卡插入表中一次，可恢复供电。当电表中剩余电量为0时，电表自动跳闸断电，直到插入重新购买电量的电卡为止。1. 观察实验法：观察实验法是物理研究的重要方法。观察和实验是搜集物理事实，获取感性知识的基本途径，也是形成、发展和检验自然科学理论的实践基础。因此实验是物

18、理学研究中十分重要的认知方法。观察时人们对物理现象在自然发生的条件下进行考察的方法，也就是对物理现象不加控制的情况下去获取感性材料。实验是人们根据研究的目的，利用科学仪器、设备，人为地控制和模拟物理现象，排除干扰，突出主要因素，是物理过程以纯粹、典型的形式表现出来，以显示其在自然条件下无法暴露的特点，在最有利的条件下去研究物理规律。观察和实验都是人类为了探索物理奥秘，有目的、有计划地认识自然的活动。实验和观察相互依存，观察是实验的前提，实验是观察的证实和发展。在现代物理研究中，实验往往和观察紧密结合在一起，观察依赖于实验，实验又离不开观察。然而，实验由于自然条件下的观察，克服了其局限性，极大地

19、加强了人们获取感性材料的主动性。2. 测量法测量法概念: 简单地说是人们对事物的区分过程。测量就是按照一定的法则，用数学方法对事物的属性进行数量化描述的过程。物理学是一门以实验为基础的学科，而在物理实验中，就要粗略或精确地，直接或间接地测量一些物理量。为此，学好和做好物理量的测量，是做好物理实验的最基本的方法和重要保证，也是学好物理课的关键。因自然界中的物理现象千姿百态，所以，各物理量的形式及其测量方法也就多种多样，各自不同。物理量的测量方法可分两大类，即直接测量法（又叫基本测量法）和间接测量法（又叫特殊测量法）。凡是能利用测量仪器、仪表等工具，直接测量、读出物理量值的方法叫直接测量法。例如，

20、电路中的电流及电源电动势的大小，就可用电流表和电压表直接测出数值。又如，时间的长短、物体的长度，就可用钟表和直尺直接测出数据。还有一些物理量，因受某些条件限制，不能或不易用仪器、仪表等直接测出，但根据有关物理及几何知识，能利用仪器、仪表或一些特殊工具，先直接测出与其有关的其他物理量，再根据这些已测量与待测量间的特定关系，读出或计算出待测物理量的值，这种方法叫间接测量法。在间接测量中，根据不同情况它又可分为以下七种方法：即等效法、公式法、曲直互换法、化暗为明法、积累法、分散法及图象法。3. 建立家庭档案的方法 从专业角度表述家庭档案就是：“家庭成员在家庭生活和社会活动中形成的具有保存价值的各种文字、图表、音像及其他各种