Giáo án Bài 4. Vật liệu, thiết bị và dụng cụ dùng cho lắp đặt mạng điện trong nhà

Huy động kiến thức nền của HS về dây điện và lí do phải có lớp cách điện; xác định nhiệm vụ học tập của bài.

GV trình bày tình huống: Gia đình bạn Lan cần lắp thêm một bóng đèn ở hành lang. Thợ điện đề xuất dùng dây có vỏ màu xanh vì màu đẹp và rẻ. Câu hỏi: (1) Dây điện gồm những phần nào? (2) Vì sao phải bọc dây bằng lớp vỏ cách điện? (3) Chọn dây chỉ theo màu vỏ có đủ an toàn không?

HS nêu được: dây dẫn gồm lõi dẫn điện (thường bằng kim loại) và lớp cách điện bọc ngoài; lớp cách điện giúp ngăn dòng điện chạm vào người và các vật xung quanh; không thể chọn dây chỉ theo màu vỏ vì khả năng tải phụ thuộc lõi, tiết diện và cách lắp. Nhiệm vụ bài học: phân biệt vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, dụng cụ lắp đặt và lập bảng vật tư an toàn.

HS nêu được khái niệm vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện; phân biệt được hai loại vật liệu qua chức năng trong tuyến dây.

Nhiệm vụ nhóm 4 người (kĩ thuật khăn trải bàn): Mỗi nhóm có một bộ mẫu gồm đoạn dây đồng trần, đoạn dây học cụ bọc nguyên, nhựa, vỏ bọc ống và nẹp. Nhóm hoàn thành Phiếu học tập số 1: (1) Ghi khái niệm vật liệu dẫn điện và vật liệu cách điện theo lời của nhóm. (2) Phân loại từng mẫu vào cột "dẫn điện" hoặc "cách điện". (3) Nêu vì sao lõi dây dùng kim loại còn lớp vỏ dùng nhựa. Lưu ý: Không tháo, không tuốt dây; chỉ quan sát và sờ nhẹ các mẫu đã được GV chuẩn bị.

Khái niệm: Vật liệu dẫn điện là vật liệu cho dòng điện đi qua để tạo đường dẫn; vật liệu cách điện là vật liệu dùng ngăn cách phần dẫn điện trong điều kiện phù hợp. Phân loại dự kiến: dây đồng trần, lõi dây bọc (phần lõi) là vật liệu dẫn điện; nhựa PVC bọc ngoài, ống nhựa, nẹp nhựa là vật liệu cách điện. Lí do: lõi kim loại cho dòng đi qua dễ; lớp nhựa không cho dòng đi qua nên ngăn dòng chạm vào người và vật khác.

HS phân biệt được dụng cụ lắp đặt với thiết bị đóng cắt, bảo vệ, lấy điện và tải; nêu được công dụng của kìm tuốt dây, tua vít, thước.

Kĩ thuật mảnh ghép: Nhóm chuyên gia A nghiên cứu nhóm dụng cụ (kìm tuốt dây, tua vít, thước); nhóm chuyên gia B nghiên cứu nhóm thiết bị (công tắc, cầu chì hoặc aptomat, ổ cắm, bóng đèn). Mỗi chuyên gia điền Phiếu học tập số 1 (phần 2) rồi quay về nhóm gốc để giảng lại cho các bạn. Câu hỏi chung: Đối tượng này dùng để làm gì: thao tác lắp đặt hay đóng cắt, bảo vệ, lấy điện, tải?

Dụng cụ lắp đặt là phương tiện thao tác như kìm tuốt dây và tua vít; kìm tuốt dùng để tuốt lớp cách điện, tua vít dùng để vặn ốc, thước dùng để đo chiều dài. Thiết bị đóng cắt (công tắc), bảo vệ (cầu chì, aptomat), lấy điện (ổ cắm) và tải (bóng đèn) có chức năng khác với dụng cụ: chúng là bộ phận của mạch điện, không phải dụng cụ thao tác.

HS nêu được quy trình chuẩn bị vật tư học cụ; lập được bảng vật tư có đủ tên, thông số, đơn vị, lượng và tình trạng.

Cặp đôi: Hai HS đọc ví dụ trong sách và Phiếu học tập số 2. Nhiệm vụ: (1) Sắp xếp các bước chuẩn bị vật tư theo thứ tự trước–sau. (2) Lập bảng vật tư cho mô hình một đèn pin có công tắc gồm: nguồn pin, đèn, công tắc, dây, đầu nối. (3) Nêu những việc không được làm: tuốt dây khi chưa ngắt nguồn, tự khoan bảng, kiểm tra điện lưới.

Thứ tự quy trình: Liệt kê phần tử theo sơ đồ học cụ → Ghi thông số và đơn vị từng phần tử → Đối chiếu thông số với nguồn thấp áp → Kiểm tình trạng rồi nhận vật tư đủ an toàn. Bảng vật tư mẫu: Nguồn pin 6 V có giới hạn dòng: 1 bộ; đèn định mức 6 V: 1 cái; công tắc phù hợp mô hình: 1 cái; dây học cụ bọc nguyên: bổ sung sau khi đối chiếu sơ đồ; đầu nối: bổ sung sau khi đối chiếu sơ đồ. Việc khoan bảng, cắt vật liệu cứng và kiểm tra điện lưới do GV hoặc người có chuyên môn thực hiện.

HS vận dụng khái niệm để trả lời trắc nghiệm, ghép thuật ngữ, điền khuyết và thực hiện phép tính về chiều dài dây; nhận biết quan niệm sai về màu vỏ dây.

Trò chơi "Ai nhanh hơn" theo nhóm, sử dụng học liệu NeoEdu (phần bài tập tương tác) hoặc phiếu in. Các câu: (1) Mô tả nào đúng về vật liệu dẫn điện? A. Vật liệu cho dòng điện đi qua để tạo đường dẫn; B. Vật liệu dùng ngăn cách phần dẫn điện trong điều kiện phù hợp; C. Phương tiện thao tác như kìm tuốt dây và tua vít; D. Màu vỏ đẹp đủ để xác định dây chịu được mọi dòng điện. (2) Ghép thuật ngữ với ý nghĩa: vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, dụng cụ lắp đặt. (3) Điền khuyết: Vật liệu dùng ngăn cách phần dẫn điện trong điều kiện phù hợp được gọi là {{1}}. (4) Bốn đoạn dây học cụ mỗi đoạn 0,5 m. Tổng dài dây là bao nhiêu m? (5) Màu vỏ đẹp đủ để xác định dây chịu được mọi dòng điện: Đúng hay sai? Vì sao?

Đáp án: (1) A; (2) Vật liệu dẫn điện – cho dòng điện đi qua để tạo đường dẫn; vật liệu cách điện – dùng ngăn cách phần dẫn điện trong điều kiện phù hợp; dụng cụ lắp đặt – phương tiện thao tác như kìm tuốt dây và tua vít; (3) Vật liệu cách điện; (4) $4\times0{,}5=2\,\mathrm{m}$ (không tính phần tuốt); (5) Sai, vì khả năng tải cần thông số lõi, tiết diện, cách lắp và môi trường; màu vỏ không thay thế phép chọn kĩ thuật.

HS vận dụng quy trình và kiến thức đã học để lập bảng vật tư cho một mô hình thực tế, có ý thức an toàn; đánh giá được sự phù hợp của vật tư.

Nhiệm vụ cá nhân (có thể hoàn thành về nhà): Cho mô hình một đèn pin có công tắc với các dữ kiện: nguồn pin 6 V có giới hạn dòng, đèn định mức 6 V, công tắc phù hợp mô hình. Em hãy lập bảng vật tư gồm ba hàng chính và bổ sung dây, đầu nối sau khi đối chiếu sơ đồ. Tự đánh giá: Bảng đã ghi đủ tên, thông số, đơn vị, lượng và tình trạng chưa? Có thiết bị nào không rõ định mức không?

Bảng vật tư dự kiến: Nguồn pin 6 V có giới hạn dòng: 1 bộ; đèn định mức 6 V: 1 cái; công tắc phù hợp mô hình: 1 cái; dây học cụ bọc nguyên và đầu nối: số lượng theo sơ đồ (bổ sung sau khi đối chiếu). Tiêu chí tự đánh giá: đủ ba hàng chính (0,5 điểm: tên và lượng; 0,5 điểm: thông số và đối chiếu sơ đồ).