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案例6-5保温式自动电饭锅 天台中学 张新华 一、教学设计思路 根据课堂教学设计的基本原理，以台州市精品选修课程《物理与家用电器》第四章第二节“保温式自动电饭锅”为教学内容，在前期分析（包括学习需要、学习任务、学习者、学习背景分析）的基础上，制定教学目标，设计学习环境和教学策略，进行教学设计。 本节课的教学设计突出互动式教学模式。学生在教师的主导下，通过课前准备、学生自学、小组合作、代表主讲、教师点评等一系列形式多样的积极主动的学习环节来达到学习要求的一种课堂教学模式。 二、前期分析 在生活中频繁使用着电饭锅，但学生对其工作原理不了解，对电饭锅的电路知识感到很神秘。选修教材侧重电饭锅温度控制的物理解释。教学设计中挖掘了设计电饭锅控温电路的实验，帮助学生理解“居里点”的概念和电饭锅核心器件磁钢限温器（温度传感器）的工作原理。在学生的互动、探索的过程中，培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣。 重点与难点： 1. 教学重点：电饭锅温度控制的物理解释 2. 教学难点：（1）磁钢限温器、双金属片恒温器工作原理。 （2）电饭锅控温电路的设计 教学目标 1．知识与技能 （1）知道“居里点”的概念，知道温度传感器在电饭锅上的应用。 （2）能说出磁钢限温器、双金属片恒温器的工作原理。 （3）学会设计简易电饭锅控温电路。 2．过程与方法 （1）通过观察演示实验，进一步明确物理实验是揭示自然规律的科学方法。 （2）经历设计电饭锅控温电路的探究过程，体验温度传感器在实际中的应用。 3．情感态度与价值观 （1）通过温度传感器在电饭锅上的应用，激发科学探究的兴趣。 （2）通过参与设计电饭锅控温电路的探究活动，体验到探索自然规律的艰辛与喜悦。 四、教学准备 日光灯启动器、电饭锅用的感温磁钢、收音机的天线磁棒、酒精灯，铁架台等。 五、教学过程 1．情境导入 电饭锅是用来煮饭的日常厨房电器，这个发明缩减了很多家庭耗费在煮饭上的时间和人力。它能够进行蒸、煮、炖、煨、焖等多种加工不但能把食物做熟，而且能够保温，使用起来清洁卫生，没有污染，省时省力，是家务劳动现代化不可缺少的用具之一。 保温式自动电饭锅主要由外壳、内锅、电热盘、磁钢限温器、双金属片温控器、超温熔断器、指示灯、插座等组成（如图6-5-1）。 提出问题：饭蒸熟后，控制电饭锅自动断电的部件是什么？其原理是什么？控制电饭锅内食物保温的部件是什么？其原理是什么？引出了本节课要探究的课题。 2．感受居里温度 材料准备：收音机的天线磁棒，酒精灯，铁架台等。 演示实验：酒精灯加热磁棒到一定的温度，磁棒上吸附的铁环掉落...... 提出问题：能否利用这一磁现象设计一个温控开关？ 师生互动：电饭锅的主要部件——感温磁钢（如图6-5-2） 著名物理学家居里在实验室里发现磁石的一个物理特性，当磁石加热到一定温 度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫“居里点” 或“居里温度”。常温下感温磁钢具有铁磁性，能够被磁铁吸引，但是温度上升到约为103oC时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。103oC为该材料的居里温度或居里点。 主题讨论（小组讨论，交流评价）： （1）开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否会恢复到初始的状态？为什么？ （2）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？ （3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？ （4）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？ 提出问题：生活的经验告诉我们，用传统铁锅煮饭时温度达到103℃时米饭正好煮熟，我们能不能利用“居里点”正好是103℃的铁磁性材料与永磁体组合制成一种开关，当环境温度达到103℃时，开关自动切断电源？请设计一个103℃时自动切断电源的简易电路，叙述其工作原理。 师生互动：在学生猜想设计的基础上介绍电饭煲内部结构及工作原理（如图6-5-3） 3．感受双金属片温控器 演示实验：取一个报废的日光灯启辉器，去掉外壳，敲碎氖泡的玻璃，可以看到一个U形的双金属片，双金属片的旁边有一根直立的金属丝，两者构成一对触点，常温下触点是分离的，用火焰靠近金属片，可以看到双金属片的形状变化，与金属丝接触；熄灭火焰，双金属片逐渐恢复原状，两个触点分离。 教师说明：双金属片温控器又称恒温器、限温器。它是由一个弹簧片、一对常闭触点、一个双金属片组成。 提出问题：双金属片恒温器在电路中起什么作用？ 师生互动：实现保温的。双金属片恒温器装于电热器具内的发热元件上，当温度升高时，双金属片受热变形，推动瓷珠，瓷珠顶起弹性机构，于是弓形储能簧片便迅速向上动作，触点分离切断电路，发热元件