Giáo án Công nghệ Lớp 8 - Tiết 46, Bài 53: Thiết bị bảo vệ của mạng điện trong nhà - Nguyễn Nguyệt Sáng

KẾ HOẠCH BÀI DẠY MÔN CÔNG NGHỆ
Trường THCS Văn Tự
Tổ: KHTN
Ngày soạn: 12/03/2021
Họ và tên GV: Nguyễn Nguyệt Sáng
Ngày dạy: 16/03/2021
Tiết 46 – Bài 53: THIẾT BỊ BẢO VỆ CỦA MẠNG ĐIỆN TRONG NHÀ
Môn: Công Nghệ - Lớp 8A
Thời gian thực hiện: 1 tiết
I. MỤC TIÊU
1. Về kiến thức
- Nêu được công dụng, cấu tạo của cầu chì và aptomat.
- Mô tả được nguyên lí làm việc, vị trí lắp đặt của những thiết bị trên trong mạch điện.
2. Về năng lực
2.1. Năng lực chung
- Năng lực tự chủ và tự học: Tìm kiếm thông tin, đọc sách giáo khoa, quan sát tranh, ảnh, mẫu vật thật để tìm hiểu nội dung kiến thức của bài học, hoàn thành các nhiệm vụ học tập độc lập.
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thảo luận nhóm, sử dụng ngôn ngữ, kí hiệu để thực hiện các giao tiếp công nghệ nhằm trao đổi thông tin, điều khiển thông tin, phối hợp, hợp tác trong hoạt động nhóm tìm hiểu về cầu chì.
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thực hiện nhiệm vụ học tập tìm hiểu công dụng, nguyên lí hoạt động của aptomat đã giao về nhà, tìm kiếm thông tin, giải quyết và trình bày kiến thức sáng tạo, logic.
2.2. Năng lực chuyên biệt
- Năng lực công nghệ: đọc hiểu sơ đồ mạch điện, sơ đồ nguyên lí aptomat để nêu được nguyên lí hoạt động của aptomat. 
3. Về phẩm chất
- Chăm học, có tinh thần tự học để hoàn thành các nhiệm vụ cá nhân, nhiệm vụ nhóm.
- Có trách nhiệm trong hoạt động nhóm. 
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Giáo viên
- Giáo án, bài giảng powpoint.
- Hình ảnh, mẫu vật thật một số loại cầu chì và aptomat: cầu chì hộp, cầu chì ống, cầu chì nút .
- Phiếu học tập, bút dạ, cầu chì cho 4 nhóm. 
2. Học sinh
- Thông tin về nội dung tìm hiểu công dụng, nguyên lí hoạt động của aptomat (chuẩn bị trước ở nhà theo nhóm) để trình bày trước lớp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. HOẠT ĐỘNG 1: KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: 
- Học sinh xác định được sự cần thiết của các thiết bị bảo vệ mạch điện trong nhà như cầu chì, aptomat.
b. Nội dung:
Học sinh quan sát tranh về các trường hợp cháy, nổ do chập điện gây hoả hoạn. Từ đó trả lời câu hỏi “Để giảm thiểu những tác hại đáng tiếc về người và của cải do chập điện, cháy nổ gây ra thì ta cần làm gì”?
c. Sản phẩm
- Câu trả lời của học sinh: Không nên dùng nhiều đồ dùng điện trong cùng một lúc, giờ cao điểm nên tắt các thiết bị điện không cần thiết, không nên cùng lúc sử dụng các thiết bị điện có công suất cao, sử dụng thiết bị bảo vệ mạch điện .
d. Tổ chức thực hiện
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
GV chiếu một số hình ảnh sự cố hoả hoạn do chập mạch, cháy nổ các thiết bị điện trong gia đình.
Chuyển giao nhiệm vụ học tập
Để giảm thiểu những tác hại đáng tiếc về người và của cải do chập điện, cháy nổ gây ra thì ta cần làm gì?
Để tránh tai nạn gây ra đáng tiếc thì chúng ta cần biết những thiết bị bảo vệ của mạng điện trong gia đình. Những thiết bị bảo vệ có cấu tạo như thế nào? Cách sử dụng ra sao thì chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong bài hôm nay.
Từ đó vào bài học mới.
Thực hiện nhiệm vụ học tập
Học sinh hoạt động cá nhân đưa ra câu trả lời.
2. HOẠT ĐỘNG 2: HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
2.1. Tìm hiểu về cầu chì
2.2.1. Tìm hiểu về công dụng, cấu tạo, phân loại cầu chì
a. Mục tiêu: 
- Nêu được công dụng, cấu tạo, phân loại cầu chì.
b. Nội dung: Học sinh hoạt động cá nhân và hoạt động nhóm hoàn thành các nội dung phiếu học tập số 1 rút ra được công dụng, cấu tạo và phân loại của cầu chì.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Tên nhóm: .
Tên thành viên: 
Câu 1: Quan sát mạch điện sau:
- Cầu chì được lắp như thế nào?
- Cầu chì sẽ như thế nào khi xảy ra sự cố quá tải? Công tắc và bóng đèn có bị hư hỏng hay không?
Từ đó em hãy cho biết công dụng của cầu chì là gì?
Câu 2: Hãy quan sát, mô tả cấu tạo của cầu chì (mở nắp cầu chì hộp) bằng cách hoàn thiện bảng sau:
Tên gọi 
Vật liệu 
Công dụng 
 Câu 3: Dựa vào hình dáng, hãy gọi tên các loại cầu chì trong hình sau:
Tên gọi
Hình 53.2
Cầu chì hộp
Cầu chì ống
Cầu chì nút
c. Sản phẩm:
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Câu 1: 
- Cầu chì được lắp trên dây pha, cầu chì được lắp trước công tắc và bóng đèn.
- Khi xảy ra sự cố quá tải, cầu chì nổ, sẽ không có dòng đi qua công tắc và đèn nên công tắc và đèn không bị hỏng.
- Công dụng của cầu chì: Cầu chì là thiết bị bảo vệ an toàn cho các đồ dùng điện, mạch điện khi xảy ra sự cố ngắn mạch hoặc quá tải.
Câu 2: 
Tên gọi 
Vật liệu 
Công dụng 
Vỏ
Sứ, nhựa hoặc thuỷ tinh
Bảo vệ
Các điện cực
Đồng
Nối, giữ dây chảy và dây dẫn điện.
Dây chảy
Chì
Dẫn điện và bảo vệ cho mạch điện
Câu 3: 
Tên gọi
Hình 53.2
Cầu chì hộp
a
Cầu chì ống
b, d, e
Cầu chì nút
c
d. Tổ chức thực hiện
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
Chiếu mạch điện 
Chuyển giao nhiệm vụ học tập
Yêu cầu học sinh quan sát mạch điện, hoạt động theo cặp theo các câu hỏi:
- Cầu chì được lắp như thế nào?
- Cầu chì sẽ như thế nào khi xảy ra sự cố ngắn mạch? Công tắc và bóng đèn có bị hư hỏng hay không?
- GV mời một số học sinh trả lời, nhận xét và chiếu video thí nghiệm để so sánh với câu trả lời của học sinh.
- Từ đó em hãy nêu công dụng của cầu chì?
- GV nhận xét, kết luận
Chuyển giao nhiệm vụ học tập
GV phát cho mỗi nhóm phiếu học tập số 1 và 1 chiếc cầu chì, yêu cầu học sinh thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học tập trong 3 phút.
Mời ngẫu nhiên 2 nhóm lên trình bày nội dung đã thảo luận
Thảo luận toàn lớp
Giáo viên nhận xét hoạt động của các nhóm và chốt kiến thức.
Thực hiện nhiệm vụ học tập
- Học sinh hoạt đông theo cặp trả lời câu hỏi.
- Học sinh phát biểu và quan sát kết quả thí nghiệm.
- Học sinh trả lời về công dụng của cầu chì.
Thực hiện nhiệm vụ học tập
- Học sinh thảo luận theo nhóm hoàn thành phiếu học tập.
Báo cáo, thảo luận
- Các nhóm được gọi sẽ lên thuyết trình về kết quả thảo luận của nhóm mình.
- Các nhóm còn lại lắng nghe, nhận xét, phản biện.
2.1.2. Tìm hiểu nguyên lí hoạt động của cầu chì
a. Mục tiêu: Mô tả được nguyên lí hoạt động của cầu chì.
b. Nội dung:
- Học sinh thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học tập số 2.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Câu 1: Quan sát hình vẽ, theo em trong trường hợp nào cầu chì sẽ nổ? Tại sao?
Hình 1
Hình 2
Hình 3
Hình 4
Câu 2: Em hãy chọn những cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống: nóng chảy, hở, bảo vệ, dây chảy, dây pha, dòng điện.
Khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải, tăng lên quá giá trị định mức, . của cầu chì .. và bị đứt làm cho mạch điện bị , .. các đồ dùng điện, thiết bị điện không bị hư hỏng.
- Cầu chì được lắp vào dây pha trước công tắc và ổ lấy điện.
c. Sản phẩm
Câu 1: Khi đóng công tắc K, cầu chì ở hình 3 và hình 4 sẽ nổ.
Hình 3: Cầu chỉ nổ do ngắn mạch.
Hình 4: Cầu chì nổ do quá tải. 
Hình 1
Hình 2
Hình 3
Hình 4
Câu 2:
Khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải, dòng điện tăng lên quá giá trị định mức, dây chảy của cầu chì nóng chảy và bị đứt làm cho mạch điện bị hở, bảo vệ các đồ dùng điện, thiết bị điện không bị hư hỏng.
- Cầu chì được lắp vào dây pha trước công tắc và ổ lấy điện.
d. Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
Chuyển giao nhiệm vụ học tập:
GV yêu cầu học sinh hoạt động nhóm, thảo luận và hoàn thành phiếu học tập số 2 trong 4 phút.
- Giáo viên đặt từng câu hỏi trong phiếu học tập để các nhóm trả lời.
Kết luận: 
- Giáo viện nhận xét kết quả hoạt động của các nhóm.
- Trình chiếu lại nguyên lí làm việc của cầu chì.
- Giới thiệu bảng định mức giá trị dây chảy của cầu chì. 
Đường kính dây chảy (mm)
Dòng điện định mức của dây chảy (A)
Chì
Đồng
Nhôm
0,3
1
12
6
0,4
1,5
14
10
0,5
2
16
14
0,6
2,5
18
16
Vì sao khi dây chì bị nổ ta không được phép thay dây chảy bằng mới bằng dây đồng có cùng đường kính?
- GV nhận xét, kết luận.
Chúng ta vừa tìm hiểu về cầu chì, có nhiều loại cầu chì nhưng đều có công dụng là bảo vệ mạch điện và các thiết bị điện trong mạch khi xảy ra sự cố ngắn mạch hoặc quá tải. Và một thiết bị nữa cũng có công dụng như vậy là aptomat. Chúng ta cùng tìm hiểu về aptomat.
Thực hiện nhiệm vụ học tập:
Các nhóm thảo luận theo phiếu học tập.
Báo cáo, thảo luận:
- Các nhóm được gọi sẽ lên thuyết trình về kết quả thảo luận của nhóm mình.
- Các nhóm còn lại lắng nghe, nhận xét, phản biện.
- Học sinh suy nghĩ, trả lời.
2. Tìm hiểu aptomat
a. Mục tiêu:
- Nêu được công dụng, cấu tạo của aptomat.
- Mô tả được nguyên lí làm việc của aptomat.
b. Nội dung:
- Học sinh chuẩn bị trước phần thảo luận theo nhóm ở nhà, trình bày sáng tạo vào khổ giấy A1 các câu hỏi:
+ Aptomat có công dụng gì?
+ Nguyên lí làm việc của aptomat?
c. Sản phẩm: Phần trình bày của học sinh trên giấy A1.
* Công dụng của aptomat
- Aptomat là thiết bị tự động cắt mạch điện khi bị ngắn mạch hoặc quá tải.
- Aptomat phối hợp cả chức năng của cầu dao và cầu chì.
* Nguyên lí hoạt động
- Trong trạng thái bình thường, sau khi đóng điện, aptomat ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc răng 1 khớp với cần răng 5.
- Khi xảy ra ngắn mạch, nam châm điện 2 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm nhả móc 1, cần số 5 làm tiếp điểm của aptomat mở ra nhờ tác dụng của lực lò xo 6, mạch điện bị cắt (hở).
- Khi mạch điện bị ngắn mạch hay quá tải, dòng điện trong mạch tăng lên quá giá trị định mức, aptomat tự động cắt mạch điện, bảo vệ mạch điện và đồ dùng điện.
- Sau khi sửa chữa xong ta bật núm điều chỉnh lại để sử dụng.
d. Tổ chức thực hiện
Chuyển giao nhiệm vụ học tập: 
GV yêu cầu học sinh hoạt động nhóm (8HS) chuẩn bị trước nội dung theo hướng dẫn. 
Thực hiện nhiệm vụ học tập:
Các nhóm thảo luận trình bày vào khổ giấy A1 và treo tại vị trí của tổ mình (kĩ thuật phòng tranh).
Giáo viên hướng dẫn, hỗ trợ.
Báo cáo, thảo luận:
- HS cả lớp đi xem "triển lãm" và có thể có ý kiến bình luận hoặc bổ sung. 
- Cuối cùng, tất cả các phương án giải quyết được tập hợp lại và tổng hợp kiến thức.
Kết luận: 
Giáo viện nhận xét kết quả hoạt động của các nhóm và chốt lại nội kiến thức.
3. HOẠT ĐỘNG 3: LUYỆN TẬP
a. Mục tiêu: Củng cố lại nội dung kiến thức bài học.
b. Nội dung: Học sinh tham gia trò chơi vòng quay may mắn trả lời các câu hỏi 
Câu 1: Bộ phận quan trọng nhất của cầu chì là:
	A. Vỏ 	B. Các điện cực	C. Dây chảy	D. Tất cả đều đúng
Câu 2: Cầu chì thực hiện chức năng bảo vệ dựa trên hiện tượng gì?
	A. Tác dụng từ	B. Tác dụng nhiệt	C. Dẫn điện	D. Cách điện
Câu 3: Hãy giải thích ý nghĩa của những số liệu kĩ thuật ghi ngoài vỏ cầu chì 220V – 20A?
Câu 4: Trong các sơ đồ điện trên, sơ đồ nào vẽ đúng?
A.
B. 
C. 
D. 
c. Sản phẩm
Câu 1: C.
Câu 2: B.
Câu 3: 220V: Điện áp định mức, 20A: Cường độ dòng điện định mức.
Câu 4: B.
d. Tổ chức thực hiện
Chuyển giao nhiệm vụ học tập:
- Chọn ngẫu nhiên một số học sinh của các nhóm để chọn câu hỏi. 
Thực hiện nhiệm vụ học tập:
- Các nhóm thảo luận và tham gia trò chơi.
Báo cáo, thảo luận: Học sinh trả lời câu hỏi.
Kết luận, nhận định: 
Giáo viên nhận xét, kết luận. 
4. HOẠT ĐỘNG 4: VẬN DỤNG
a. Mục tiêu: Phát triển năng lực tự học và năng lực tự tìm hiểu kiến thức.
b. Nội dung:
Học sinh tìm hiểu thêm về ứng dụng thực tế của cầu chì thông qua tình huống sau:
 Gia đình bạn An có sử dụng một bảng điện gồm: một ổ cắm đôi, một cầu chì để bảo vệ cho thiết bị lấy điện từ ổ cắm đó. Ban đầu ổ điện chỉ dùng cho phích cắm một bóng đèn (220V – 200W), dây chì được dùng phù hợp có đường kính 0,3 mm, bóng đèn hoạt động bình thường. Một buổi tối khác An dùng ổ điện thắp sáng thêm một đèn (220 V – 100W) nữa, cầu chì đột nhiên bị nổ. An mới hiểu ra dây chì cũ đã không còn phù hợp nữa, bạn băn khoăn chọn dây chì mới nào cho phù hợp. Dựa vào bảng dưới đây, em hãy giúp An chọn dây chì có đường kính phù hợp nhất (Biết rằng với cùng điện áp dòng điện qua cầu chì tỉ lệ thuận với tổng công suất của mạch)
Bảng giá trị định mức của dây chảy cầu chì
Đường kính dây chảy
(mm)
Dòng điện định mức của dây chảy
Chì
Đồng
Nhôm
0,3
1
12
6
0,4
1,5
14
10
0,5
2
16
14
0,6
2,5
21
16
c. Sản phẩm
Cường độ dòng điện định mức ban đầu: 
Khi mắc thêm 1 bóng đèn loại 220V – 100W thì công suất định mức của mạch lúc đó là: 
200W + 100W = 300W
Nghĩa là công suất định mức tăng 1,5 lần so với ban đầu.
Mà với cùng điện áp dòng điện qua cầu chì tỉ lệ thuận với tổng công suất của mạch, do đó cường độ dòng điện tăng 1,5 lần.
Căn cứ vào bảng, thì chì cũ có đường kính 0,3 mm có dòng điện định mức 1A.
Dây chì mới cần có dòng định mức là: (A).
Suy ra dây mới có đường kính là 0,4 mm.
d. Tổ chức thực hiện:
- Tổ chức cùng hoạt động vận dụng. Giao cho học sinh thực hiện ngoài giờ trên lớp. 
Giáo viên dạy
KÍ DUYỆT CỦA TỔ CHUYÊN MÔN
XÁC NHẬN CỦA BAN GIÁM HIỆU