初中物理校本教研活動實錄：電飯鍋的設(shè)計與探究

1、初中物理校本教研活動實錄：電飯鍋的設(shè)計與探究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:宋體DIV.MyFav_1255150541720DIV.Section1page:Section1DIV.MyFav_125

8、5150541720OLMARGIN-BOTTOM:0cmDIV.MyFav_1255150541720ULMARGIN-BOTTOM:0cm【設(shè)計思想】根據(jù)物理的教學(xué)理念，通過電飯鍋的設(shè)計：培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，讓學(xué)生領(lǐng)悟到發(fā)明創(chuàng)造的源泉就在生活之中，使學(xué)生感受到生活是多么的可愛，加深認(rèn)識科學(xué)技術(shù)與社會的關(guān)系。通過電飯鍋的探究：培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，體會發(fā)明創(chuàng)造帶來的樂趣，也感受科技工作者付出的辛勤勞動，養(yǎng)成珍惜勞動成果的習(xí)慣。通過給電飯鍋生產(chǎn)廠家提出改進(jìn)建議，將創(chuàng)造發(fā)明活動延伸到生活中，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1知識目標(biāo)：理解電熱、電功、電功率、歐

9、姆定率。理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。2能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生綜合運用物理知識解決實際問題的能力 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。3情感目標(biāo)： 滲透理論聯(lián)系實際的哲學(xué)思想。 強化安全意識，滲透人文主義思想。 激發(fā)學(xué)生感當(dāng)發(fā)明家的夢想。 培養(yǎng)學(xué)生精益求精，追求完美的精神。 培養(yǎng)學(xué)生交流合作的習(xí)慣?！局攸c難點】煮飯電路和保溫電路的設(shè)計是重點。指示燈電路的設(shè)計是難點?！緦W(xué)法指導(dǎo)】科學(xué)探究?！緦嶒炂鞑摹勘厥阶詣与婏堝?、保溫式電子電飯鍋、活動插座、尖嘴鉗、螺絲刀、電飯鍋說明書。【師生互動設(shè)計】1煮飯和保溫電路的設(shè)計。2指示燈電路的設(shè)計。3保護(hù)電路的設(shè)計?！窘虒W(xué)過程】一、創(chuàng)設(shè)情景，提出問題科學(xué)技術(shù)推動人類社會的進(jìn)步，給人們

10、的生活帶來了巨大影響，無論是在學(xué)校還是在家里，空調(diào)、冰箱、洗衣機，電燈、電視、電飯鍋，讓我們享受著美好的生活，就說電飯鍋，在它發(fā)明以前，燒飯要人看著，以免飯燒糊了，現(xiàn)在多好，用電飯鍋燒飯，飯煮熟后還能保溫，這節(jié)課我們來體會發(fā)明電飯鍋時科研人員付出的辛勤勞動，同時感受他們成功后的喜悅。演示實驗將電飯鍋通電，演示磁控開關(guān)、煮飯及保溫、指示燈的工作情況。二、設(shè)計與改進(jìn)1煮飯和保溫電路的設(shè)計幻燈片研究表明：一個三口之家煮飯用的電飯鍋，功率440W較合適，請計算這個發(fā)熱板的電阻設(shè)計為多少呢？生：運用P=UI,I=U/R等公式算。計算發(fā)熱板的電阻：110Q幻燈片電飯鍋煮飯時，要求飯煮熟后能自動斷開電路，以

11、免飯燒糊了，（飯在溫度達(dá)到102時煮熟）應(yīng)該在電路中加裝一個什么元件？畫出電路圖。生：加裝的溫控開關(guān)，畫出電路圖。師：這種溫控開關(guān)受磁性控制，又叫磁控開關(guān)或限溫器。投影把學(xué)生設(shè)計的電路圖（圖1）展示在大屏幕上?；脽羝堉笫煲院?，要求能保溫，以免冷了，保溫時電飯鍋的功率只需55W即可，應(yīng)該在電路中再加裝一個什么元件？其值是多少？畫出電路圖。生：加裝電阻，算由其阻值770Q（圖2）或880Q（圖3）。師：這個電阻工程設(shè)計上叫保溫板或保溫電阻。投影把學(xué)生設(shè)計的電路圖（圖2）（圖3）展示在大屏幕上。師：請學(xué)生分別說明圖2和圖3兩種電路的工作情況。生：圖2，按下磁控開關(guān)，保溫板短路，電路電流最大，電飯鍋

12、煮飯；飯煮熟后，溫控開關(guān)自動跳起，發(fā)熱板和保溫板串聯(lián)，電流最小，電飯鍋保溫。生：圖3，按下磁控開關(guān)，保溫板斷開，發(fā)熱板接入電路，電飯鍋煮飯，飯煮熟后，溫控開關(guān)自動跳起，發(fā)熱板斷開，保溫板接入電路，電飯鍋保溫。師：實際上電飯鍋采用的是圖2的方案。圖3的方案不被采用是什么原因留給同學(xué)們以后探討，我們繼續(xù)完善圖2的方案。2指示燈電路的設(shè)計幻燈片為了方便，電飯鍋安裝了指示燈，分別指示煮飯和保溫。指示燈的額定電流很小，約001A，（電阻很小，約10Q）煮飯指示燈怎樣安裝？（串聯(lián)還是并聯(lián)？為什么？）保溫指示燈怎樣安裝？畫出電路圖。投影把學(xué)生設(shè)計的電路圖（圖4）（圖5）展示在大屏幕上。師：請同學(xué)們討論圖4的

13、設(shè)計會產(chǎn)生什么后果？生：圖4,煮飯時通過的電流是2A,指示燈的額定電流是0.01A,會燒毀指示燈。電路開路。師：圖5的設(shè)計能行嗎？生：不行，圖5的設(shè)計通電指示燈燒毀。師：發(fā)熱板還能正常工作嗎？生：能。師：把圖5的設(shè)計稍做改進(jìn)即可，應(yīng)該怎樣改進(jìn)呢？師：圖5的設(shè)計中，只要能限制通過指示燈的電流不超過001A就行。有辦法嗎？生：給指示燈串聯(lián)一個限流電阻。師：計算限流電阻的阻值是多少？畫出改進(jìn)后的電路圖。生：計算由限流電阻22kQo投影把學(xué)生改進(jìn)后的電路圖（圖6）展示在大屏幕上。師：請學(xué)生說明圖6這種電路的工作情況。生：如圖6，按下磁控開關(guān)，保溫板短路，保溫指示燈不發(fā)光，發(fā)熱板接220V電壓，電飯鍋煮

14、飯，限流電阻22kQ,通過煮飯指示燈的電流0.01A,煮飯指示燈正常發(fā)光，指示煮飯。飯煮熟后，磁控開關(guān)自動跳起，發(fā)熱板和保溫板串聯(lián)，電流最小，電飯鍋保溫，保溫指示燈發(fā)光，指示保溫。師：這時，煮飯指示燈還發(fā)光嗎？（學(xué)生思考）生：從電路看都要發(fā)光，實際上只看到保溫指示燈發(fā)光，煮飯指示燈不發(fā)光，這是為什么呢？師：保溫時，發(fā)熱板和保溫板串聯(lián)，其電阻之比是110Q/770Q=1/7。分得的電壓之比為1/7,通過煮飯指示燈的電流很小，不能發(fā)光。師：如圖6這種電路是合乎要求的。3保護(hù)電路的設(shè)計幻燈片電飯鍋使用年限久了，加上又是金屬外殼有可能漏電造成觸電事故；還有可能短路燒毀電器，甚至引起火災(zāi)。要不要采取保護(hù)

15、措施？應(yīng)該怎么辦？畫出電路圖。生：接地防漏電觸電。加裝保險絲防短路火災(zāi)，具規(guī)格是2A。師：保險絲在工程設(shè)計中又叫熔斷器或超溫熔斷器。投影展示學(xué)生加裝了保護(hù)電路的設(shè)計圖，這就是“保溫式自動電飯鍋的電路圖”。三、交流合作探究投影展示幾種電飯鍋說明書上的電路圖：1利用保溫板保溫的電飯鍋。（和同學(xué)們設(shè)計的電路圖是相同的）。2利用雙金屬片閃斷開關(guān)保溫的電飯鍋。投影實物投影電飯鍋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：師：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識發(fā)熱板、保溫板、磁控開關(guān)、指示燈、超溫熔斷器學(xué)生實驗拆開電飯鍋底部蓋板，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，認(rèn)清各元件及其連接情況，然后蓋上蓋板。四、知識拓展師：生活中還有哪些具有加熱和保溫功能的電器呢？幻燈片電熱飲水機、電

16、熱毯、電熱臺板、電磁爐（圖片）生：思考這些電器是如何進(jìn)行加熱和保溫等功能的。五、活動小結(jié)師：這節(jié)課通過“電飯鍋的設(shè)計與探究”活動。生：經(jīng)歷了發(fā)明創(chuàng)造的全過程，感覺到發(fā)明創(chuàng)造活動并不難。生：認(rèn)識到物理知識在社會生活中的作用。生：要善于利用物理知識解決實際問題。師：做個生活的有心人，勤于思考，必定會有所發(fā)現(xiàn)，有所發(fā)明，有所創(chuàng)造，有所前進(jìn)。六、課外作業(yè)幻燈片1“保溫式電子電飯鍋”的設(shè)計與改進(jìn):這種電飯鍋既能煮飯，又能保溫，還能煲粥。研究表明：電飯鍋煲粥時的功率為煮飯時的一半（220VV較合適，以上我們設(shè)計的電路還要如何改進(jìn)，畫出電路圖（提示：可以利用二極管的單向?qū)щ娦裕?按如下圖這種方案完成電飯鍋的設(shè)計，思考這種方案的優(yōu)點和不足。3給電飯鍋生產(chǎn)廠家寫一封信或者發(fā)一封郵件，提出改進(jìn)建議【板書設(shè)計】電飯鍋的設(shè)計與探究技術(shù)參數(shù)：發(fā)熱板220V440W110磁控開關(guān)102保溫板770Q指示燈0.01A10Q指示燈限流電阻22kQ超溫熔斷器2A【教學(xué)后記】1通過校本教研活動把課