第四節(jié) 歐姆定律和安全用電

●目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1．會用歐姆定律的知識理解安全用電的道理。
2．通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，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(biāo)
1．通過用歐姆定律對安全用電的分析和理解，培養(yǎng)學(xué)生初步的分析能力、概括能力和應(yīng)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(qiáng)學(xué)生的安全意識和自我保護(hù)意識。
三、德育目標(biāo)
1．通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能初步形成講安全、講規(guī)則、講科學(xué)的良好意識，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。
2．通過聯(lián)系實際生活中安全用電的教育，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神。
●重點
1．應(yīng)用已學(xué)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(xué)難點
學(xué)生對安全用電重要性的理解及對學(xué)生安全用電意識的培養(yǎng)。
●教學(xué)方法
觀察法、比較法、討論法
●教具準(zhǔn)備
安全用電掛圖、投影儀、錄像資料
●教學(xué)過程
一、引入新
教師利用投影儀投影各種警示標(biāo)志，請學(xué)生辨認(rèn)，并能說出這些標(biāo)志都在什么地方或說明哪里有這些標(biāo)志，你在什么地方看到過這些標(biāo)志。不需要同學(xué)們對所有的標(biāo)志都認(rèn)識，或說清楚，重點放在對“高壓危險”的標(biāo)志認(rèn)識上。
［師］投影“高壓危險”“有電危險”的警示標(biāo)志。同學(xué)們認(rèn)識這是什么標(biāo)志嗎？
［生］這是高壓危險的標(biāo)志。
［生］這是有電危險的標(biāo)志。
［師］你知道這些標(biāo)志的意思嗎？
［生］有這樣標(biāo)志的地方，說明這些地方有電，不能靠近。
［師］同學(xué)們都在生活中或電視里的哪些地方見過這種標(biāo)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(nóng)村看到的變壓器上。
［生］在小學(xué)社會書上學(xué)過。
……
［師］鼓勵同學(xué)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(biāo)志，明確凡是容易引起人們觸電事故的地方，都應(yīng)有這種明顯的警示標(biāo)志。
［師］同學(xué)們有沒有在電池上或手電筒上看到過類似的警示標(biāo)志？
［生］（回憶、交流）沒有。
二、進(jìn)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(biāo)志呢？
［生］電池沒有危險。
［生］電池的電壓低，一節(jié)干電池的電壓才1.5 V。
［師］電壓高低與有沒有危險有關(guān)系嗎？有什么關(guān)系呢？
［生］電壓的高低與有沒有危險有關(guān)系，電壓越高越危險。
［師］為什么電壓越高越危險呢？同學(xué)們能不能根據(jù)你學(xué)過的電學(xué)知識分析一下呢？
［生］根據(jù)歐姆定律，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)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(xué)們能根據(jù)學(xué)過的知識分析問題非常好。你分析的對不對呢？請同學(xué)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(xué)們的分析是非常有道理的，誰還記得我們學(xué)過的安全電壓值是多少？
［生］36 V。
［生］是不高于36 V。
［師］根據(jù)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(xué)生討論，教師可以提醒同學(xué)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(xué)們計算一下。
兩名學(xué)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(shù)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(jīng)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(guān)。
……
（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(tǒng)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(guān)外，還與接觸面積的大小及身體素質(zhì)有關(guān)系。）
引導(dǎo)同學(xué)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(yuǎn)遠(yuǎn)超過了安全電壓所以是有危險的。
［生］根據(jù)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(qiáng)調(diào)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(yīng)該沒有，如果都有危險怎么開關(guān)電器？電器還怎么用呢？
引導(dǎo)學(xué)生從見過的電器外殼考慮。
［師］家里的插座、開關(guān)等的金屬導(dǎo)體是不是直接露在外面呢？
［生］不是.在開關(guān)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(dǎo)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(qū)別在哪里？
［生］濕手手上有水，干手手上沒水。
［師］水是導(dǎo)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(dǎo)體。
［生］用濕手去觸摸開關(guān)，拔插頭時，容易使水流入開關(guān)或插頭內(nèi)，通過水這種導(dǎo)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(fā)生的？
2．如何預(yù)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(xué)習(xí)，同學(xué)們總結(jié)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(xué)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(guān)掉，特別是有室外天線的電視機(jī)，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(chǎn)生、危害和預(yù)防。
請同學(xué)們根據(jù)這段錄影資料，結(jié)合自己平時對有關(guān)知識的學(xué)習(xí)，談一談你對雷電的了解。
［生］帶正電的物體和帶負(fù)電的物體靠近時常有火花產(chǎn)生，同時發(fā)出劈啪的聲響，這種現(xiàn)象叫放電。雷雨時，天空中出現(xiàn)電閃雷鳴，就是一種大規(guī)模的放電現(xiàn)象。
［生］雷電是由于大氣在激烈的上升和下降過程中發(fā)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(fù)電。當(dāng)兩朵帶異種電荷的云層相互接近時，就發(fā)生了大規(guī)模的空中放電現(xiàn)象，產(chǎn)生強(qiáng)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(fā)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(qiáng)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(zāi)，破壞高壓輸電線等。
［生］云層和大地之間發(fā)生放電時，雷電的路徑往往經(jīng)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(yīng)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(xiàn)。
［生］現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了人工降雷，是不是也能實現(xiàn)人工消雨、人工消雷呢？
……
［師］同學(xué)們對雷電知識已經(jīng)有了一定的認(rèn)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(fā)生雷電時，雷電的路徑往往會經(jīng)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(dǎo)線，為什么上面的能夠防雷？
［師］鼓勵同學(xué)們養(yǎng)成細(xì)心觀察，認(rèn)真思考的好習(xí)慣，引導(dǎo)同學(xué)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(hù)物體發(fā)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(hù)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(hù)其他物體。
同學(xué)們仔細(xì)觀察高壓輸電鐵塔上的導(dǎo)線，有的導(dǎo)線是直接掛在鐵塔上的，有的導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)線直接掛在鐵塔上，一旦有雷電，防雷的導(dǎo)線通過接觸的鐵塔直接將雷電流引入地下，起到了保護(hù)輸電線的作用。
［師］后同學(xué)們閱讀“STS”。通過血的教訓(xùn)，希望大家更清楚地認(rèn)識，人類同大自然的抗?fàn)帲�需要科學(xué)的頭腦和科學(xué)的手段。
三、小結(jié)
師生共同小結(jié)本節(jié)內(nèi)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(chǎn)生、危害及預(yù)防。
四、板書設(shè)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(yù)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(dǎo)體。
（2）絕緣部分破損，導(dǎo)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(chǎn)生、危害及預(yù)防
產(chǎn)生：
危害： （略）
預(yù)防：避雷針：

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