第四節 歐姆定律和安全用電

●目標
一、知識目標
1．會用歐姆定律的知識理解安全用電的道理。
2．通過本節的學習，了解安全用電的常識。
3．知道安全電壓，理解安全電壓為什么安全。
二、能力目標
1．通過用歐姆定律對安全用電的分析和理解，培養學生初步的分析能力、概括能力和應用物理知識解決簡單問題的能力。
2．通過了解安全用電，增強學生的安全意識和自我保護意識。
三、德育目標
1．通過本節的學習，使學生能初步形成講安全、講規則、講科學的良好意識，培養學生的社會責任感。
2．通過聯系實際生活中安全用電的教育，進一步培養學生學習物理的興趣，培養學生熱愛科學的精神。
●重點
1．應用已學到的歐姆定律的知識，分析實際生活中的問題。
2．了解安全用電常識。
●教學難點
學生對安全用電重要性的理解及對學生安全用電意識的培養。
●教學方法
觀察法、比較法、討論法
●教具準備
安全用電掛圖、投影儀、錄像資料
●教學過程
一、引入新
教師利用投影儀投影各種警示標志，請學生辨認，并能說出這些標志都在什么地方或說明哪里有這些標志，你在什么地方看到過這些標志。不需要同學們對所有的標志都認識，或說清楚，重點放在對“高壓危險”的標志認識上。
［師］投影“高壓危險”“有電危險”的警示標志。同學們認識這是什么標志嗎？
［生］這是高壓危險的標志。
［生］這是有電危險的標志。
［師］你知道這些標志的意思嗎？
［生］有這樣標志的地方，說明這些地方有電，不能靠近。
［師］同學們都在生活中或電視里的哪些地方見過這種標志呢？
［生］有些有電線的地方。
［生］有些架線的鐵塔上也有。
［生］在農村看到的變壓器上。
［生］在小學社會書上學過。
……
［師］鼓勵同學們大膽的回答。
投影：高壓線、變壓器、交通路口靠近高壓線的地方、配電房等地方的警示標志，明確凡是容易引起人們觸電事故的地方，都應有這種明顯的警示標志。
［師］同學們有沒有在電池上或手電筒上看到過類似的警示標志？
［生］（回憶、交流）沒有。
二、進行新
［師］我們在實驗中做實驗時，有電池才能點亮小燈泡.電池也是有電的，為什么沒有警示標志呢？
［生］電池沒有危險。
［生］電池的電壓低，一節干電池的電壓才1.5 V。
［師］電壓高低與有沒有危險有關系嗎？有什么關系呢？
［生］電壓的高低與有沒有危險有關系，電壓越高越危險。
［師］為什么電壓越高越危險呢？同學們能不能根據你學過的電學知識分析一下呢？
［生］根據歐姆定律，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比，電壓越高時，電流會越大，這樣就會有危險。
［師］電壓越高越危險，是因為電壓越高，電流會很大，所以可以說電流越大越危險。為什么呢？
［生］（思考，討論）小燈泡工作時，如果超過它的額定電壓，就會使電路中電流過大，因而燒壞小燈泡。如果人體通過較大電流，也可能對人體造成傷害。所以，電壓高、電流大就有危險。
［師］同學們能根據學過的知識分析問題非常好。你分析的對不對呢？請同學們看一段資料。
［投影］
電流對人體的作用特征
［師］從我們投影的資料，說明了同學們的分析是非常有道理的，誰還記得我們學過的安全電壓值是多少？
［生］36 V。
［生］是不高于36 V。
［師］根據你了解的知識，對照我們投影的資料，你能分析一下安全電壓為什么是不高于36 V，而不是其他的值呢？
學生討論，教師可以提醒同學們從考慮人體的電阻著手.
［生］人雙手間干燥時電阻是1000~5000 Ω，潮濕時是200~800 Ω。
［師］如果兩端加上36 V的電壓，電流是多少？請同學們計算一下。
兩名學生板演，分別計算手干燥和潮濕時的電流，
干燥時：Imin= =7.2×10-3 A=7.2 mA
Imax= =36×10-3 A=36 mA
潮濕時：Imin= =0.045 A=45 mA
Imax= =0.18 A=180 mA
［師］從這一組計算的數值，你看出了什么問題?說一說你的看法。
［生］人體電阻最大時，電流已到了7.2 mA，已經快不能擺脫電極了，如果電壓再高，電流會更大，那樣就會對人造成傷害，所以安全電壓是不高于36 V。
［生］人手潮濕的時候電阻就會變小，36 V電壓也很危險，36 V并不是絕對的安全電壓。
［生］手濕的時候不能用手去觸摸正在使用的用電器及開關。
……
（說明：投影資料“電流對人體的作用特征”不是直接從實驗得的，而是從觸電事故的統計資料分析得到的。人體的電阻除與皮膚表面的干濕情況有關外，還與接觸面積的大小及身體素質有關系。）
引導同學們閱讀教材P25“為什么不能用濕手觸摸用電器”。
［師］家庭電路的電壓是多少，記得嗎？
［生］家庭電路的電壓是220 V。
［師］這么高的電壓，即使人體的電阻在最大的時候，如果不小心碰觸，對人體有沒有危險？
［生］家庭電路的電壓遠遠超過了安全電壓所以是有危險的。
［生］根據歐姆定律的計算，即使人體電阻在最大的時候，如果碰到220 V的電壓，電流也在40 mA以上，對人是有危險的。
［師］那么，為什么強調不能用濕手觸摸電器呢？
［生］濕手電阻小，有危險。
［師］難道用干手觸摸沒有危險嗎？
［生］應該沒有，如果都有危險怎么開關電器？電器還怎么用呢？
引導學生從見過的電器外殼考慮。
［師］家里的插座、開關等的金屬導體是不是直接露在外面呢？
［生］不是.在開關和插座外面都有絕緣材料。
［師］使用的時候，手觸摸到的是絕緣的部分還是導電的部分？
［生］是絕緣的部分。
［生］干手觸摸絕緣部分沒有危險。
［師］干手和濕手的區別在哪里？
［生］濕手手上有水，干手手上沒水。
［師］水是導體還是絕緣體呢？
［生］純凈的水是絕緣體，一般不純凈的水是導體。
［生］用濕手去觸摸開關，拔插頭時，容易使水流入開關或插頭內，通過水這種導體使人和電相通，造成危險。
［投影］
1．家庭電路中的觸電事故是怎樣發生的？
2．如何預防家庭電路中的觸電事故？
3.。怎樣救助觸電人？
［師］通過大家的交流、討論，已了解了一些安全用電常識。但是還要注意，有些情況下不僅不能接觸帶電體，就是靠近也是危險的。
［投影］高壓觸電
通過上面的學習，同學們總結安全用電的原則：不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體。
同學們知道了生活中的用電安全。如果在雷雨的天氣，自己在家里看電視，家里大人會要求你把電視關掉，特別是有室外天線的電視機，還特意要提醒你將室外天線拔掉，這是為什么呢？
［放錄像］雷電的產生、危害和預防。
請同學們根據這段錄影資料，結合自己平時對有關知識的學習，談一談你對雷電的了解。
［生］帶正電的物體和帶負電的物體靠近時常有火花產生，同時發出劈啪的聲響，這種現象叫放電。雷雨時，天空中出現電閃雷鳴，就是一種大規模的放電現象。
［生］雷電是由于大氣在激烈的上升和下降過程中發生摩擦，致使一部分云層帶上了正電，另一部分云層帶上了負電。當兩朵帶異種電荷的云層相互接近時，就發生了大規模的空中放電現象，產生強大的閃光和聲音，這就是雷電。
［生］地球也是帶電的。如果放電發生在云層和大地之間，在云層和大地之間雷電的路徑上有強大的電流通過，就會給人們帶危害。比如擊毀房屋，造成人畜傷亡，還會引起森林火災，破壞高壓輸電線等。
［生］云層和大地之間發生放電時，雷電的路徑往往經過地面上突起的部分，如樹木、高大建筑等，所以通常在高大建筑物的頂部安裝避雷針防雷電。
［生］雷雨的天氣盡量不要外出走動，不要在大樹下躲雨，不站在高處，而應蹲在低凹處并且兩腳盡量并攏。
［生］雷電也并不都是壞事，并且雷電的能量如果可以利用，對人類會作出很大的貢獻。
［生］現在已經實現了人工降雷，是不是也能實現人工消雨、人工消雷呢？
……
［師］同學們對雷電知識已經有了一定的認識，請大家觀察書中三幅圖中的避雷針，并嘗試解釋它們是如何避雷的。
［生］發生雷電時，雷電的路徑往往會經過突起的部分，避雷針不是故意吸引雷電嗎？
［生］高壓輸電鐵塔上同樣都是導線，為什么上面的能夠防雷？
［師］鼓勵同學們養成細心觀察，認真思考的好習慣，引導同學們分析。
避雷針的作用是將雷云放電的通路由原可能向被保護物體發展的方向，吸引到避雷針本身，由它及與它相適的引下線和接地裝置將雷電流泄放到大地中去，使被保護物體免受直接雷擊。所以避雷針實際上是引雷針，它把雷電引入地，從而保護其他物體。
同學們仔細觀察高壓輸電鐵塔上的導線，有的導線是直接掛在鐵塔上的，有的導線不是和鐵塔直接相連，而是掛在吊在鐵塔上的絕緣子上的，這些導線是高壓輸電線，而直接掛在鐵塔上的線就是兩條防雷的導線。鐵塔是直接和大地連著的，高壓輸電線一般是?線，沒有絕緣層包圍，但它通過絕緣子和鐵塔絕緣了，而防雷的導線直接掛在鐵塔上，一旦有雷電，防雷的導線通過接觸的鐵塔直接將雷電流引入地下，起到了保護輸電線的作用。
［師］后同學們閱讀“STS”。通過血的教訓，希望大家更清楚地認識，人類同大自然的抗爭，需要科學的頭腦和科學的手段。
三、小結
師生共同小結本節內容：
安全電壓、家庭電路中的觸電事故，安全用電的原則，如何救助觸電人，雷電的產生、危害及預防。
四、板書設計
1．安全電壓：不高于36 V的電壓。
2．家庭電路中的觸電事故：
都是人體直接或間接跟火線連通造成的。
3．預防家庭電路中的觸電事故：
（1）絕對不要接觸沒有絕緣皮的火線以及跟火線連通的導體。
（2）絕緣部分破損，導電部分裸露處要及時更換。
（3）不要在電線上搭晾衣物，不要用濕手觸摸電器。
4．安全用電原則：
不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體。
5．雷電的產生、危害及預防
產生：
危害： （略）
預防：避雷針：

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