Tiết 48, Bài 52+53+54: Thiết bị bảo vệ của mạng điện trong nhà

 Tiết 48:
Bài 52+53+54: Thiết bị bảo vệ của mạng điện trong nhà
 Thực hành: Thiết bị đóng - cắt và lấy điện. Cầu chì
I. Mục tiêu:
-HS hiểu được công dụng, cấu tạo của cầu chì và aptomat, của các thiết bị đóng cắt và lấy điện; Hiểu được cấu tạo và công dụng, chức năng của cầu chì
-Hiểu được nguyên lí làm việc, vị trí lắp đặt của những thiết bị đó trong mạch điện
-Hiểu được nguyên lí làm việc và số liệu kĩ thuật, vị trí lắp đặt của các thiết bị điện trong mạch điện
-Làm việc nghiêm túc, kiên trì, an toàn, chính xác và khoa học
-Rèn luyện kĩ năng tháo lắp các thiết bị điện và có thể thay thế được dây chì bị đứt
II. Chuẩn bị của GV và HS
1. Chuẩn bị nội dung:
-Nghiên cứu kĩ nội dung bài 52; 53; 54 SGK, thông tin bổ sung trong SGV và tài liệu tham khảo
2. Chuẩn bị đồ dùng dạy học:
-Tranh vẽ cấu tạo và nguyên lí làm việc của aptômat
-Tranh vẽ cấu tạo mạng điện trong nhà
-Mô hình
-Một số loại cầu chì và 1 aptômat 2 cực
-Chuẩn bị thiết bị và dụng cụ cần thiết (đã nêu ở SGK) đối với bài 52; 54
-Để chuẩn bị cho phần so sánh dây chì và dây đồng, GV chuẩn bị 1 số lượng dây chì và dây đồng có cùng đường kính cho mỗi nhóm HS (mỗi loại 1 đoạn 8-10cm)
-Nếu tiến hành thực hành với nguồn điện 220V, Gv chuẩn bị 1 mô hình mạch điện gồm 1 cầu chì, 1ổ điện, 1 công tắc điều khiển đèn
-Mỗi HS chuẩn bị 1 cây nến
-HS chuẩn bị trước mẫu báo cáo thực hành
III. Tổ chức HĐ dạy học
1. ổn định tổ chức
2. Kiểm tra:
-Trình bày KN, cấu tạo, phân loại và nguyên lí làm việc của các thiết bị đóng-cắt mạch điện?
-Nêu KN, công dụng, cấu tạo của các thiết bị lấy điện?
3. Bài mới:
Giới thiệu bài học: Trong quá trình làm việc, mạch điện có thể bị ngắn mạch hoặc quá tải, dòng điện sẽ bị tăng cao làm nhiệt độ dây dẫn điện tăng lên gây hoả hoạn và pha hỏng những thiết bị, đồ dùng điện trong mạch. Để bảo vệ an toàn cho mạch điện, các thiết bị và đồ dùng điện trong nhà, người ta dùng cầu chì, aptômat. Đó là các thiết bị bảo vệ điện trong bài học hôm nay
Để hiểu kĩ được công dụng, cấu tạo, nguyên lí làm việc, số liệu kĩ thuật và vị trí lắp đặt của các thiết bị đóng-cắt và lấy điện hay thiết bị bảo vệ như cầu chì, chúng ta phải làm thực hành ở tiết học này
a. HĐ1: Tìm hiểu về cầu chì
-GV giải thích hiện tượng ngắn mạch:
(Do dây quấn bị ngắn mạch
Khắc phục:Quấn lại dây bị hỏng)
Tại sao nói dây chảy là bộ phận quan trọng nhất của cầu chì?
BT: Hãy giải thích tại sao khi dây chì bị “nổ” ta không được phép thay 1 dây chảy mới bằng dây đồng có cùng đường kính?
(Ta không được phép thay 1 dây chảy mới bằng dây đồng có cùng đường kính vì nhiệt độ nóng chảy của dây chì và dây đồng khác nhau)
b. HĐ2: Tìm hiểu vê Aptômát
-Aptômát có nhiệm vụ gì ở mạng điện trong nhà?
-Hãy nêu nguyên lí làm việc của Aptômát?
-GV nhấn mạnh vai trò của Aptômát như cầu chì và cầu dao trong nguyên lí làm việc của aptômát
c. HĐ3: HD học sinh thực hành về thiết bị đóng-cắt và lấy điện
*Tìm hiểu số liệu kĩ thuật của thiết bị điện
-GV chia nhóm thực hành, chia các thiết bị điện cho các nhóm thực hành
-GV HD HS quan sát:
+Đọc các số liệu kĩ thuật ghi trên các thiết bị điện
*Tìm hiểu, mô tả cấu tạo của các thiết bị điện
- GV HD HS quan sát:
+Mô tả cấu tạo bên ngoài của các thiết bị đó
+Mô tả cấu tạo bên trong, tìm hiểu nguyên lí làm việc của các thiết bị 
Chú ý: Trình tự lắp ngược với tháo, các chi tiết nào tháo trước thì sẽ được lắp sau nên việc sắp xếp các chi tiết rất quan trọng
d. HĐ4: HD HS thực hành về cầu chì
*Thực hành so sánh dây chì và dây đồng
-GV chia dây chì và dây đồng cho các nhóm HS
-HD HS thực hiện các thao tác so sánh xem dây nào có độ cứng hơn
-GV gọi 1 số cặp HS giải thích: Tại sao người ta dùng dây chì để bảo vệ ngắn mạch?
*Thực hành trường hợp mạch điện làm việc bình thường
-GV yêu cầu HS nối mạch điện theo hình 54.1 SGK
+Đóng công tắc, quan át hiện tượng gì xảy ra với bóng đèn?
+Tắt công tắc, làm đứt dây chì. Sau khi làm đứt dây chì lại đóng công tắc: bóng đèn có sáng không? Tại sao?
-GV yêu cầu HS nêu KL?
*Thực hành bảo vệ ngắn mạch của cầu chì
-Trong mạch điện thí nghiệm, công tắc K đóng vai trò tạo sự cố ngắn mạch trong mạch điện, HD HS thực hành theo các bước sau:
Hãy nhận xét sự khác nhau về vị trí và vai trò của công tắc K trong 2 sơ đồ hình 54.2 và 54.1?
-Các nhóm nêu KL?
-GV yêu cầu HS tiến hành làm thực hành bảo vệ ngắn mạch của cầu chì theo các bước của SGK
-GV nêu số liệu về độ nóng chảy của dây đồng và dây chì
+Chì: 3270
+Đồng:
e. HĐ5: Tổng kết và đánh giá giờ thực hành
-GV nhận xét sự chuẩn bị cho bài thực hành của HS , quá trình thực hành (thái độ và kết quả thực hành), rút kinh nghiệm cho giờ học sau
-Thu báo cáo thực hành về chấm
I. Cầu chì
1. Công dụng
Để bảo vệ an toàn cho các đồ dùng điện, mạch điện khi xảy ra sự cố ngắn mạch hoặc quá tải
2. Cấu tạo và phân loại
a. Cấu tạo:
-Vỏ: bằng sứ hoặc thuỷ tinh, dùng để bảo
 vệ
-Cực giữ dây chảy và dây dẫn làm bằng đồng
-Dây chảy làm bằng chì
b. Phân loại:
-Theo hình dạng: Cầu chì hộp, ống, nút...
3. Nguyên lí làm việc
Trong cầu chì, bộ phận quan trọng nhất là dây chảy. Dây chảy được mắc nối tiếp với mạch điện cần bảo vệ. Khi dòng điện tăng lên quá giá trị định mức, dây chảy cầu chì nóng chảy và bị đứt làm mạch điện bị hở, bảo vệ mạch điện và các dồ dùng điện, thiết bị điện không bị hỏng
II. Aptômat (cầu dao tự động)
+Nhiệm vụ:
-Aptômát là thiết bị tự động cắt mạch điện khi bị ngắn mạch hoặc quá tải
-Aptômát phối hợp cả chức năng của cầu dao và cầu chì
+Nguyên lí làm việc:
-Khi mạch điện bị ngắn mạch hoặc quá tải, dòng điện trong mạch điện tăng lên vượt quá định mức, tiếp điểm và các bộ phận khác của aptômát tự động cắt mạch điện về vị trí “OFF”, bảo vệ mạch điện, thiết bị điện và đồ dùng điện khỏi bị hỏng (aptômát đóng vai trò như cầu chì)
-Khi sửa chữa xong sự cố, ta đóng mạch điện về vị trí “ON”.Mạch điện sẽ có điện trở lại (aptômảt đóng vai trò như cầu dao)
III. Tổ chức thực hành bài 52+54
1. HS thực hành bài 52:
a. Tìm hiểu số liệu kĩ thuật của thiết bị điện
-HS đọc các số liệu kĩ thuật ghi trên các thiết bị điện
-HS giải thích và ghi ý nghĩa các số liệu vào báo cáo thực hành
b. Tìm hiểu, mô tả cấu tạo của các thiết bị điện
-HS mô tả và ghi vào báo cáo thực hành
-HS tháo rời 1 vài thiết bị như công tắc, ổ điện, phích điện...
-HS lắp lại hoàn chỉnh các thiết bị điện
2. HS thực hành bài 54:
a. Thực hành so sánh dây chì và dây đồng
-Hai HS tạo thành 1 cặp, trong đó 1 em đốt dây chì, em kia đốt đoạn dây đồng trong cùng 1 khoảng thời gian. Sau đó tiến hành so sánh đoạn dây nào dễ nóng chảy hơn
-HS giải thích dùng dây chì để bảo vệ ngắn mạch
b. Thực hành trường hợp mạch điện làm việc bình thường
-HS nối mạch điện theo hình 54.1 SGK
-Bóng đèn sáng
-Bóng đèn tắt vì mạch hở, không có dòng điện chạy trong mạch
KL: Trong trường hợp mạch điện làm việc bình thường, dây chì đóng vai trò là 1 đoạn dây dẫn điện (bằng dây chì, không phải bằng dây đồng)
c. Thực hành bảo vệ ngắn mạch của cầu chì
-Các nhóm nhận xét về sơ đồ mạch điện: hình 54.2 so với hình 54.1
-KL: Khi đóng công tắc K trong hình 54.2b sẽ xảy ra sự cố ngắn mạch mạch điện
-Các nhóm tiến hành làm thực hành
KL: Dây chì được dùng làm dây chảy cầu chì để bảo vệ mạch điện khỏi hiện tượng ngắn mạch vì dây chì dễ nóng chảy hơn dây đồng
IV. Tổng kết và đánh giá giờ thực hành
-HS thu dọn các thiết bị, dụng cụ, làm vệ sinh nơi thực hành
-HS tự đánh giá kết quả thực hành dựa theo mục tiêu bài học
-HS nộp báo cáo
IV. HD học ở nhà:
-Đọc SGK, trả lời các câu hỏi cuối bài 52; 54
-Đọc và chuẩn bị trước bài 55
-Trả lời câu hỏi:
Bài 52:
Trong mạng điện trong nhà (mạng điện sinh hoạt), cầu dao thường dùng để đóng-cắt dường dây chính, nên thường được lắp đặt sau công tơ điện, trên bảng điện chính. Công tắc được dùng đóng-cắt điện cho từng đồ dùng điện, thường được lắp đặt trước đồ dùng đó, sau cầu chì
Bài 54:
Câu1:
Khi xảy ra sự cố ngắn mạch, dòng điện rong mạch tăng cao đột ngột làm nhiệt độ dây dẫn điện tăng cao, khi đó dây chì (có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn đồng rất nhiều )sẽ bị chảy và bị đứt làm ngắt mạch
Câu2:
Trong mạch điện hình 54.2b SGK: Khi đóng công tắc K, dòng điện không đi qua bóng đèn mà đi qua khoá K, gây sự cố ngắn mạch của mạch điện
Câu3: 
Dây chảy trong cầu chì thường được làm bằng dây chì
Câu4:
Trong mạng điện, cầu chì được lắp đặt ở vị trí trước các thiết bị khác như công tắc, ổ điện để bảo vệ ngắn mạch trong các thiết bị đó và cả mạch điện