初中物理校本教研活动实录：电饭锅的设计与探究

1、初中物理校本教研活动实录：电饭锅的设计与探究DIV.MyFav_1255150541720P.MsoNormalTEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman"TEXT-ALIGN:justifyDIV.MyFav_1255150541720LI.MsoNormalTEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRo

2、man"TEXT-ALIGN:justifyDIV.MyFav_1255150541720DIV.MsoNormalTEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:10.5pt;MARGIN:0cm0cm0pt;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman"TEXT-ALIGN:justifyDIV.MyFav_1255150541720H1FONT-WEIGHT:bold;TEXT-JUSTIFY:inter-ideograph;FONT-SIZE:22pt;MARGIN:17pt0cm16.5pt;LINE-HEIGHT:

3、240%;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman"TEXT-ALIGN:justifyDIV.MyFav_1255150541720P.MsoHeaderBORDER-RIGHT:mediumnone;PADDING-RIGHT:0cm;BORDER-TOP:mediumnone;PADDING-LEFT:0cm;FONT-SIZE:9pt;PADDING-BOTTOM:0cm;MARGIN:0cm0cm0pt;BORDER-LEFTm:ediumnone;LAYOUT-GRID-MODEc:har;PADDING-TOP:0cm;BORDER-BOTTOM:

4、mediumnone;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman"TEXT-ALIGN:centerDIV.MyFav_1255150541720LI.MsoHeaderBORDER-RIGHT:mediumnone;PADDING-RIGHT:0cm;BORDER-TOP:mediumnone;PADDING-LEFT:0cm;FONT-SIZE:9pt;PADDING-BOTTOM:0cm;MARGIN:0cm0cm0pt;BORDER-LEFTm:ediumnone;LAYOUT-GRID-MODEc:har;PADDING-TOP:0cm;BORDER-B

5、OTTOM:mediumnone;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman"TEXT-ALIGN:centerDIV.MyFav_1255150541720DIV.MsoHeaderBORDER-RIGHT:mediumnone;PADDING-RIGHT:0cm;BORDER-TOP:mediumnone;PADDING-LEFT:0cm;FONT-SIZE:9pt;PADDING-BOTTOM0:cm;MARGIN:0cm0cm0pt;BORDER-LEFT:mediumnone;LAYOUT-GRID-MODE:char;PADDING-TOP:0cm;B

6、ORDER-BOTTOM:mediumnone;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman"TEXT-ALIGN:centerDIV.MyFav_1255150541720P.MsoFooterFONT-SIZE:9pt;MARGIN:0cm0cm0pt;LAYOUT-GRID-MODE:char;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman"DIV.MyFav_1255150541720LI.MsoFooterFONT-SIZE:9pt;MARGIN:0cm0cm0pt;LAYOUT-GRID-MODE:char;FONT-FAMIL

7、Y:"TimesNewRoman"DIV.MyFav_1255150541720DIV.MsoFooterFONT-SIZE:9pt;MARGIN:0cm0cm0pt;LAYOUT-GRID-MODE:char;FONT-FAMILY:"TimesNewRoman"DIV.MyFav_1255150541720PFONT-SIZE:12pt;MARGIN-LEFT:0cm;MARGIN-RIGHT:0cm;FONT-FAMILY:宋体DIV.MyFav_1255150541720DIV.Section1page:Section1DIV.MyFav_125

8、5150541720OLMARGIN-BOTTOM:0cmDIV.MyFav_1255150541720ULMARGIN-BOTTOM:0cm【设计思想】根据物理的教学理念，通过电饭锅的设计：培养学生运用物理知识解决问题的能力，培养学生的创新精神，让学生领悟到发明创造的源泉就在生活之中，使学生感受到生活是多么的可爱，加深认识科学技术与社会的关系。通过电饭锅的探究：培养学生的实践能力，体会发明创造带来的乐趣，也感受科技工作者付出的辛勤劳动，养成珍惜劳动成果的习惯。通过给电饭锅生产厂家提出改进建议，将创造发明活动延伸到生活中，培养学生的社会责任感。【教学目标】1知识目标：理解电热、电功、电功率、欧

9、姆定率。理解串联电路和并联电路。2能力目标：培养学生综合运用物理知识解决实际问题的能力 培养学生科学探究能力。3情感目标： 渗透理论联系实际的哲学思想。 强化安全意识，渗透人文主义思想。 激发学生感当发明家的梦想。 培养学生精益求精，追求完美的精神。 培养学生交流合作的习惯。【重点难点】煮饭电路和保温电路的设计是重点。指示灯电路的设计是难点。【学法指导】科学探究。【实验器材】保温式自动电饭锅、保温式电子电饭锅、活动插座、尖嘴钳、螺丝刀、电饭锅说明书。【师生互动设计】1煮饭和保温电路的设计。2指示灯电路的设计。3保护电路的设计。【教学过程】一、创设情景，提出问题科学技术推动人类社会的进步，给人们

10、的生活带来了巨大影响，无论是在学校还是在家里，空调、冰箱、洗衣机，电灯、电视、电饭锅，让我们享受着美好的生活，就说电饭锅，在它发明以前，烧饭要人看着，以免饭烧糊了，现在多好，用电饭锅烧饭，饭煮熟后还能保温，这节课我们来体会发明电饭锅时科研人员付出的辛勤劳动，同时感受他们成功后的喜悦。演示实验将电饭锅通电，演示磁控开关、煮饭及保温、指示灯的工作情况。二、设计与改进1煮饭和保温电路的设计幻灯片研究表明：一个三口之家煮饭用的电饭锅，功率440W较合适，请计算这个发热板的电阻设计为多少呢？生：运用P=UI,I=U/R等公式算。计算发热板的电阻：110Q幻灯片电饭锅煮饭时，要求饭煮熟后能自动断开电路，以

11、免饭烧糊了，（饭在温度达到102时煮熟）应该在电路中加装一个什么元件？画出电路图。生：加装的温控开关，画出电路图。师：这种温控开关受磁性控制，又叫磁控开关或限温器。投影把学生设计的电路图（图1）展示在大屏幕上。幻灯片饭煮熟以后，要求能保温，以免冷了，保温时电饭锅的功率只需55W即可，应该在电路中再加装一个什么元件？其值是多少？画出电路图。生：加装电阻，算由其阻值770Q（图2）或880Q（图3）。师：这个电阻工程设计上叫保温板或保温电阻。投影把学生设计的电路图（图2）（图3）展示在大屏幕上。师：请学生分别说明图2和图3两种电路的工作情况。生：图2，按下磁控开关，保温板短路，电路电流最大，电饭锅

12、煮饭；饭煮熟后，温控开关自动跳起，发热板和保温板串联，电流最小，电饭锅保温。生：图3，按下磁控开关，保温板断开，发热板接入电路，电饭锅煮饭，饭煮熟后，温控开关自动跳起，发热板断开，保温板接入电路，电饭锅保温。师：实际上电饭锅采用的是图2的方案。图3的方案不被采用是什么原因留给同学们以后探讨，我们继续完善图2的方案。2指示灯电路的设计幻灯片为了方便，电饭锅安装了指示灯，分别指示煮饭和保温。指示灯的额定电流很小，约001A，（电阻很小，约10Q）煮饭指示灯怎样安装？（串联还是并联？为什么？）保温指示灯怎样安装？画出电路图。投影把学生设计的电路图（图4）（图5）展示在大屏幕上。师：请同学们讨论图4的

13、设计会产生什么后果？生：图4,煮饭时通过的电流是2A,指示灯的额定电流是0.01A,会烧毁指示灯。电路开路。师：图5的设计能行吗？生：不行，图5的设计通电指示灯烧毁。师：发热板还能正常工作吗？生：能。师：把图5的设计稍做改进即可，应该怎样改进呢？师：图5的设计中，只要能限制通过指示灯的电流不超过001A就行。有办法吗？生：给指示灯串联一个限流电阻。师：计算限流电阻的阻值是多少？画出改进后的电路图。生：计算由限流电阻22kQo投影把学生改进后的电路图（图6）展示在大屏幕上。师：请学生说明图6这种电路的工作情况。生：如图6，按下磁控开关，保温板短路，保温指示灯不发光，发热板接220V电压，电饭锅煮

14、饭，限流电阻22kQ,通过煮饭指示灯的电流0.01A,煮饭指示灯正常发光，指示煮饭。饭煮熟后，磁控开关自动跳起，发热板和保温板串联，电流最小，电饭锅保温，保温指示灯发光，指示保温。师：这时，煮饭指示灯还发光吗？（学生思考）生：从电路看都要发光，实际上只看到保温指示灯发光，煮饭指示灯不发光，这是为什么呢？师：保温时，发热板和保温板串联，其电阻之比是110Q/770Q=1/7。分得的电压之比为1/7,通过煮饭指示灯的电流很小，不能发光。师：如图6这种电路是合乎要求的。3保护电路的设计幻灯片电饭锅使用年限久了，加上又是金属外壳有可能漏电造成触电事故；还有可能短路烧毁电器，甚至引起火灾。要不要采取保护

15、措施？应该怎么办？画出电路图。生：接地防漏电触电。加装保险丝防短路火灾，具规格是2A。师：保险丝在工程设计中又叫熔断器或超温熔断器。投影展示学生加装了保护电路的设计图，这就是“保温式自动电饭锅的电路图”。三、交流合作探究投影展示几种电饭锅说明书上的电路图：1利用保温板保温的电饭锅。（和同学们设计的电路图是相同的）。2利用双金属片闪断开关保温的电饭锅。投影实物投影电饭锅的内部结构：师：引导学生认识发热板、保温板、磁控开关、指示灯、超温熔断器学生实验拆开电饭锅底部盖板，观察内部结构，认清各元件及其连接情况，然后盖上盖板。四、知识拓展师：生活中还有哪些具有加热和保温功能的电器呢？幻灯片电热饮水机、电

16、热毯、电热台板、电磁炉（图片）生：思考这些电器是如何进行加热和保温等功能的。五、活动小结师：这节课通过“电饭锅的设计与探究”活动。生：经历了发明创造的全过程，感觉到发明创造活动并不难。生：认识到物理知识在社会生活中的作用。生：要善于利用物理知识解决实际问题。师：做个生活的有心人，勤于思考，必定会有所发现，有所发明，有所创造，有所前进。六、课外作业幻灯片1“保温式电子电饭锅”的设计与改进:这种电饭锅既能煮饭，又能保温，还能煲粥。研究表明：电饭锅煲粥时的功率为煮饭时的一半（220VV较合适，以上我们设计的电路还要如何改进，画出电路图（提示：可以利用二极管的单向导电性）。2按如下图这种方案完成电饭锅的设计，思考这种方案的优点和不足。3给电饭锅生产厂家写一封信或者发一封邮件，提出改进建议【板书设计】电饭锅的设计与探究技术参数：发热板220V440W110磁控开关102保温板770Q指示灯0.01A10Q指示灯限流电阻22kQ超温熔断器2A【教学后记】1通过校本教研活动把课