家庭电路与实验设计论文

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家庭电路与实验设计论文

1以测电笔为线索,拉开序幕

教材从一开始便介绍家庭电路的基本组成部分,此部分在传统的教学中都是以直接讲授的方式让学生掌握,最多老师带个配电箱的实物一一介绍给学生,学生习得的知识印象不深刻.若以测电笔为线索利用学生自主学习、自主探究测电笔的构造及使用方法,并以小组为单位:拆开测电笔观察内部的构造,看完后再组装好;并在自主学习课本如何使用测电笔的内容后,正确使用测电笔测试插座是否有电,小组其他成员对操作的同学进行交流.让学生亲自观察、体验后学到的内容印象深刻,从而总结出测电笔的作用:辨别火线、零线,进而导出家庭电路组成部分的首要成员:进户线.

2以装灯泡为主轴,立足重点

家用灯泡的连接是《家庭电路与安全用电》的重点内容.传统教学中我们常常是利用画图来给学生讲解:为什么开关接火线,灯泡接零线,为什么螺旋接零线等,仅凭画图讲解学生没有感性认识,有的同学甚至怀疑老师讲的是否真实,而实际生活中也不能得到验证.鉴于此,笔者将这部分进行了实验改进设计:“以使灯泡亮起来”为实验目标,请学生自己动手将灯泡接入电路.这时肯定会有同仁质疑:在课堂上老师怎么可以让学生接触家庭电路呢?作为教者“学生实验的安全问题”是我们首先必须考虑的问题,所以我将原先灯泡与开关所接在家庭电路进行了调整:利用一个学生电源调至12V交流电引出两根导线一根代表火线,另一根代表零线,并事先将火线零线中间的一小部分绝缘皮去掉以便于学生连接.由于“220V40W”的灯泡接在12V交流电源上根本就不亮,所以专门找到电动自行车的车前灯,正好“12V40W”并把开关与灯座内的接线柱事先都用导线引出并与鳄鱼夹子焊接好以便于学生连接,将器材准备就绪发给每个小组,让学生自己去连接.有的学生将开关、灯泡分别一端接火线另一端接零线,导致开关一闭合就出现短路现象,灯泡也不亮,学生电源过载灯亮的现象,小组其他成员能判断出这种接法不对;大部分的同学则将开关与灯泡串联接起来接入火线和零线,但有两种不同接法:一种是开关接火线灯泡接零线,而另一种是开关接零线灯泡接火线,这两种接法开关闭合灯亮开关断开灯熄灭.看上去都满足了老师提出的使灯泡亮起来的实验要求,如何让学生发现哪种接法更好更安全呢?这时老师可以提出我们有时需要更换或擦抹灯泡,人体总是有可能会碰到灯泡的螺旋部分,那这两种接法有没有区别?断开这两种接法的开关,是不是没有电了呢?可以让学生自己利用测电笔去检测灯泡的螺旋部分,学生看到开关接火线的那种测电笔不亮,而开关接零线的那种虽然开关断开但测电笔依然发光了,说明灯泡的螺旋部分依然有电,存在安全隐患应当避免这种接法,从而得出灯泡的正确接法.这样设计后学生在一个安全的亲自动手安装灯泡的活动中,既体验了自己安装电器的乐趣,又体验了测电笔的使用,还知道了灯泡与开关的正确安装方法.虽然老师准备器材麻烦了一些,但能将生活中经常使用的灯泡让学生自己安装,而且能让学生收获有如此之多,并且又是学习的重点内容,老师辛苦一些也值得.

3以熔断器为抓手,突破难点

熔断器这一部分是家庭电路的重要组成部分,但是这个器件对于学生来讲是个完全陌生的事物,所以学生的学习有一定的困难,尤其以熔断原因为主要难点.教者如何突破这一难点教学便成为这一部分的重要问题.传统教学中我们常常利用实验室电路模拟家庭电路中的短路,这一现象学生看不见电流,几乎没有体验,另一原因超负荷运行时保险丝熔断,仅凭学生实验电灯泡来体现,学生根本就感觉不到超负荷运行,实验现象显得有些苍白.我们可以作这样的改进:短路实验:可以让每个学生用一根导线连接干电池的正负极,并用手捏住10秒,感受一下短路电流,学生捏住三秒时就会甩开手,因为烫手呀,这个短路电流大,学生会一辈子都记得,老师再解释:干电池电压比较小,所以短路的电流还不算很大,同学们试想一下如果换成家庭电路的220V的电压,那电流得多大,导线就得着火了,所以我们必须在短路的一刹那切断电流,从而熔断器就派上用处了.超负荷运行的实验我们可以利用保险丝演示装置:先在电路中不接保险丝换接有绝缘皮的镍洛合金线,然后打开各个灯并把灯泡当成家庭电路中的电视、电饭煲、空调等,结果发现带有绝缘皮的镍洛合金线开始冒烟了,让学生看到了危险之所在,并在心里产生了迫切想要切断电路的愿望,从而更加突出地体现熔断器的重要性,这时再断开总开关将熔丝接进电路,再次闭合总开关然后依次打开各个用电器,让学生观察现象,超负荷运行时熔丝熔断,也让学生清楚地看到熔丝的熔点低很容易熔断,至于熔丝的选择太粗、太细的后果也可以用这个实验装置逐个研究,经过这样的实验改进后,学生对于熔断原因的理解更加生动直观,从而突破了难点。

4以安装电路为目标,完美总结

有了前面所学习内容作为铺垫,接着我们可以借电路的基本组成问题提问,导入家庭电路的基本组成部分有哪些?可以让学生自己小组讨论,老师拿出事先准备好的火线和零线将其贴在黑板上.这时学生也讨论出了家庭电路的基本组成部分:电源、开关、导线、用电器与插座等,老师再进一步提问:家庭电路中电源是由谁来充当的呢,干电池吗?指导学生看课本的“火线与零线”部分,让学生知道家庭电路的电源由进户线充当.接着让学生自己“安装”一个总开关,其实是将总开关贴在黑板上的火线零线上.我们刚刚学习的熔断器该安放在哪里呢?让学生自己安放,有不同意见的再修改,其他同学点评,有的认为应该安放于开关前这样才能保护开关和整个电路,有的同学则认为该安在开关后面这样才便于更换,两者一比较就知道应该装在开关之后,让错误的同学知道安放在开关前面的缺陷,从而得出正确的安装位置.接下来老师提醒同学们家里用电多少是由哪个器件计量的?学生立刻想到是电能表,那电能表应该安放在什么位置呢?好多同学觉得应该安放在总开关的后面,甚至是熔断器的后面,这样便于更换,或者熔断器可以保护它呀.这时老师需要点评一下了:同学们想的都有道理,原先电能表是安装在总开关之后的,可是一些不法分子竟然自己断开总开关将火线零线从电能表中拔出,直接相连,同学们想想这样会造成什么结果?学生马上就想到电流不经过电能表,那么所消耗的电能都不会记录下来,这是一种偷电行为,所以电能表应当安装在总开关之前,即使开关断开电能表上依然有电,所以就有效地防止了偷电的行为.这样设计远远比原先的直接告知学生家庭电路安装顺序要好得多,学生理解的透彻,不易忘记.至于熔断器后面的开关用电器、插座,我们可以将前面学习的开关和灯泡及插座的连接让学生到黑板导线上画出来即可.插座可以让学生自己阅读课本并用测电笔测试,知道插座安装的基本原则:左边接零线右边火线中间接地线.这样既是对前面学习内容的复习也是对家庭电路的一个完善.到此老师对家庭电路的基本组成部分进行了一个完美的总结.

5结语

经过这样的改进后,原本沉闷乏味的课堂开始变得生动活跃,学生争相回答问题,有时甚至争得面红耳赤.学生动手实验的积极性很高,学习的这时印象深刻,关键是学生对于家庭电路有了清晰的认识,他们感到自己所学习的物理知识对于生活是很有帮助的.通过自己安装电灯,同学们一致认为以后自己家中灯泡的更换不再是个难事了,他可以自己去更换了.通过这样改进实验,我们还发现学生想要探究生活奥秘的热情更高了.作为教者只是课前多做了一些准备,却让学生得到如此之多的收获,兴趣是最好的老师,作为老师能激发学生探究的兴趣和热情,做再多的努力也是值得的。

作者:郭洁敏 单位:江苏省如皋初级中学