鄭根榮
區域：四川省-自貢市-富順縣
學校：富順縣戴寺鎮初級中學
1 類
第3節 安全用電 初中物理 人民教育 2011課程標準版
1 教學目標
1.能運用歐姆定律的知識了解安全用電的原則。
2.了解開路和短路。
2.學習情況分析
從電壓、電阻對用電安全的影響入手，讓學生學會應用所學的電學知識解決生活中的實際問題，不僅能增強學生的自我保護意識，還能提高學生在幫助別人時的安全意識、規則意識、科學意識。
3 重點難點
運用歐姆定律講解安全用電原理；認識到防雷的重要性。加深學生對安全用電重要性的認識，培養學生安全用電意識。
4 教學過程 4.1 第一節課教學活動 活動1 【導言】安全用電
【創設情境，引入新課】
老師用投影儀投射出各種警示標志，要求學生辨認并說出它們在哪兒或在哪兒以及在哪兒見過它們。不要求學生認出所有標志或解釋清楚，重點是認出“高壓危險”標志。
【老師】投影“高壓危險”和“電危險”的警示標志。你知道這些標志是什么嗎？
［生］這是高壓危險的標志。 ［生］這是電擊危險的標志。
[老師] 你們知道這些標志是什么意思嗎？ [學生] 它們表示這些地方有電，我們不應該靠近。
【老師】你在生活中或者電視上哪里見過這種標志？
［學生］有些地方有電線。 ［學生］有些電線塔上也有電線。
［學生］在變壓器上。 ［學生］我在小學的社會學課本上學過。
…
活動二【講座】安全用電
【投影】：高壓線路、變壓器、交通路口高壓線路附近、配電室等處的警示標志，明確指出凡是有可能引發觸電事故的地方都應該有這樣的明顯的警示標志。
【老師】你在電池或者手電筒上見過類似的警示標志嗎？
[生] （回憶，交流）沒有。
[開始新課程]
1.電壓越高越危險
【老師】（提問）我們在實驗室做實驗的時候，需要用電池來點亮小燈泡，電池也是有電的，為什么沒有警示牌呢？
[Raw] 電池并不危險。[Raw] 電池的電壓較低，干電池的電壓僅為 1.5 V。
［老師］電壓高低和危險與否有關系嗎？［生］有關系。電壓越高越危險。
【教師】（猜想與演示）為什么電壓越高越危險？你能結合所學的電學知識分析一下嗎？
（學生討論交流） 結論：根據歐姆定律，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比，電壓越高，電流越大，這是很危險的。
【老師】（提問，越講越深）電壓越高越危險，因為電壓越高，電流就越大，所以可以說電流越大越危險。真的是這樣嗎？你能舉個例子來說明這一點嗎？
【生】（思考、討論）小燈泡工作時，如果電壓超過其額定電壓，電路中的電流就會過大，從而燒壞小燈泡。（類比）大電流如果通過人體，也可能對人體造成傷害。所以，高電壓、大電流都是很危險的。
【師】（鼓勵、驗證）你能根據所學知識分析問題，非常好。你的分析正確嗎？請看一條資料。
【投影】：人體對電流的反應（閱讀并思考基礎訓練第21頁）
【老師】從我們推算出的數據可以看出，同學們的分析很有道理，有誰還記得我們學過的安全電壓值？
[原始] 36 V。[原始] 不高于 36 V。
【老師】根據你所掌握的知識和我們推測的信息，你能分析一下為什么安全電壓不能高于36V，而不能是其他值嗎？
（學生討論，老師提醒學生先從考慮人體的阻力開始）
[健康] 人的手掌之間的電阻，干燥時為1000∽5000Ω，潮濕時為200∽800Ω。
【老師】如果在兩端加上36V的電壓，電流是多少？請計算一下。
讓兩位學生在黑板上表演，計算手干和濕時的電流。
干燥時： Imin =7.2×10-3A =7.2 mA Imax =36×10-3A =36 mA
潮濕時：Imin = 0.045A = 45 mA Imax = 0.18 A = 180 mA
【老師】從這組計算值中，你看出了什么問題？說說你的想法。
【生物】人體電阻最大時，電流已達7.2mA，幾乎無法從電極中逸出，如果電壓再高一點，電流就更大了，對人就會造成傷害，所以安全電壓不高于36V。
【學生】人的手濕的時候物理初中安全用電，電阻會變小，36V的電壓也是很危險的，36V并不是絕對安全的電壓。
…
（注：投影數據“人體對電流的反應”并非直接從實驗中得到，而是從觸電事故的統計數據分析得出。人體的電阻除與皮膚表面的干濕程度有關外，還與接觸面積的大小、體質等有關。）
【鞏固提高】：課后請討論“為什么不能用濕手碰電器？”。
【知識擴展】：高壓電擊
通過以上學習，同學們總結出安全用電的原則：不要觸摸低壓帶電物體，不要靠近高壓帶電物體。
2. 開路和短路
1. 實驗演示以了解該途徑
如右圖所示，它由電池、開關、小燈泡組成，
由電流表組成的基本電路。演示開關的打開和關閉情況
小燈泡和電流表的工作情況。
[老師]（提問）小燈泡要發光需要什么條件？
（學生討論交流）
【師生共同總結】：要使燈泡點亮，需要有持續的電流流過。產生持續電流的條件是：一是要有電源，二是要開關閉合，使電路接通。我們說的通路，是電路正常接通，電器才能工作。
2. 觀察并討論如何識別斷路器
【投影】：課本第32頁的螺旋形和卡口形燈泡及燈座
【老師】（提問）當電路接上燈泡后，電流走的路徑是怎樣的？
（學生觀察、討論）
【電流】從電源出發，經過開關、燈頭、燈絲、燈頭，再回到電源，可見燈頭、燈絲都是電路的一部分。
【投影】：課本32頁《白熾燈常見故障及維修方法》
[老師]（提問）請大家思考一下，燈泡不亮的各種情況，有沒有相似之處？
（學生分析討論）
【師生共同總結】：上述情況，燈泡不亮是因為燈絲中沒有電流通過，這種由于電路中某處斷路，電路沒有接通而引起的故障，我們稱之為斷路。
【老師】（提問，不斷深入）能不能利用歐姆定律來分析一下，電路斷了，燈泡為什么不亮呢？
【師生總結】：當電路斷路時，電路中的電阻R為無窮大，利用歐姆定律公式I=U/R可知，電流為零。
3.實驗演示、短路觀察
【演示】：把導線的一端接到上圖電路中小燈泡的一端，用導線的另一端接觸小燈泡的另一端。讓學生仔細觀察小燈泡的工作情況和電流指示的變化。
[老師] (提問) 1. 你觀察到了什么現象？你能解釋其原因嗎？
2.當導線接在小燈泡的兩端時，電流的路徑是怎樣的？
（學生交流討論）
【師生共同總結】：1、燈泡不發光，但電流讀數突然增大，指針迅速偏轉；2、電流從電源正極開始，經開關、電流表后沒有經過燈泡，又回到負極。
【老師】（分析）當電流不通過電器時，由于電流表和導線的電阻很小，根據歐姆定律公式I=U/R，電流會很大。如果電源電壓較高，電流會更大。
這種電流沒有經過用電器，電源兩極直接用導線連接在一起的情況就叫電源短路。電源短路的時候，電路中的電流很大，產生很大的熱量，損壞電源，甚至引起火災。所以，電源短路是絕對不應該發生的。剛才演示的是試觸法，因為這種操作形成了短路，電流會很大，遠遠超出了電流表的量程，所以只能是短接。
【學生實驗】：當一根導線直接接在干電池的兩端時，用手去觸摸金屬部分，可以感覺到電源短路。
[學生]（摘要）干電池的電壓很低，短路時會變得非常熱。如果家用電路發生短路，強大的電流會燒毀電線并引起火災。
【拓展鞏固】：上節學習中我們了解到1m長1mm2粗的銅線的電阻為0.017Ω。當家用電路發生短路時，若電路電阻按0.1Ω計算，請計算電路中的電流是多少？此時電路中產生的熱量相當于多少只白熾燈（45W）工作時產生的熱量？
（學生分析計算）
【摘要】：根據歐姆定律，短路時電路中的電流為2200A；而白熾燈（45W）工作時的電流約為0.2A。短路時產生的熱量相當于11000個燈泡同時點亮時產生的熱量。可見家用電路發生短路是相當危險的，確實可能引發火災。
[反思與應用]：生活中哪些情況可能造成短路？
（學生交流討論）
【摘要】：電路老化，絕緣層損壞；電壓過高，擊穿絕緣子；導線及布局不合理，隨意連接；線路安裝位置低，與其它物體碰撞造成短路等。為防止短路帶來的危害，應經常檢查電路，同時使用保護裝置。
3.注意防雷
同學們都知道生活中用電安全，如果打雷的時候在家看電視，家里的大人會要求你把電視關掉，特別是電視有室外天線的，還會提醒你拔掉室外天線的插頭，這是為什么呢？
[播放視頻] 雷電的產生、危害及預防。
請根據此視頻以及平時學習的相關知識談談你對雷電的認識。
【生活】帶正電的物體和帶負電的物體靠近時，常常會產生火花，并伴有劈啪聲響。這種現象叫放電。雷雨天，天空中出現閃電、雷聲，這就是大規模放電現象。
【生活】閃電是由于大氣在劇烈升降過程中，發生摩擦，使云層一部分帶正電，另一部分帶負電，當兩片帶不同電荷的云層相互接近時，就會發生大規模的空氣放電，產生強烈的閃光和聲響，這就是閃電。
【科普】大地也是帶電的，如果云層和大地之間發生放電，強大的電流沿著雷電在云層和大地之間的路徑流動，就會對人造成危害，比如摧毀房屋、造成人畜傷亡、引發森林火災、損壞高壓輸電線等。
【生活】當云層與大地之間發生放電時，雷電的路徑往往經過地面突出的部位，如樹木、高層建筑物等，所以通常在高層建筑物的頂部安裝避雷針來防止雷擊。
【學生】打雷時盡量不要外出，不要躲在樹下物理初中安全用電，不要站在高處，蹲在低處，雙腳盡量并攏。
【生活】閃電并不總是壞事，而且如果能夠利用閃電的能量，那將為人類做出巨大的貢獻。
【學生】現在我們已經實現了人工減雷，那么是否也可以實現人工消雨、人工消雷呢？
…
[老師] 學生已經對雷電有一些了解。請觀察第34頁三幅圖中的避雷針，并嘗試解釋它們是如何防雷的。
［學生］打雷時，雷電的路徑經常會經過凸出的部分。避雷針不是故意吸引雷電的嗎？
【學生】高壓輸電塔上面也套著電線，為什么能防雷呢？
[教師]（鼓勵學生養成仔細觀察、認真思考的好習慣，并引導學生進行分析。）
避雷針的作用是將雷云的放電路徑從原來可能朝被保護物體發展的方向轉移到避雷針本身，避雷針與相應的引下線和接地裝置一起將雷電流泄入大地，保護被保護物體免遭直接雷擊。因此，避雷針實際上是一根將雷電引入地下的避雷針，從而保護其他物體。
同學們仔細觀察了高壓輸電塔上的電線，有的電線直接掛在塔上，有的電線不直接和塔相連，而是掛在塔上掛的絕緣子上。這些電線就是高壓輸電線路，直接掛在塔上的電線是兩根防雷線，塔直接和大地相連。高壓輸電線路一般都是裸線，沒有絕緣層，但是和塔之間有絕緣子絕緣，防雷線是直接掛在塔上的。一旦有雷電，防雷線就會直接通過接觸的塔把雷電流引到地里，從而保護輸電線路。
【老師】課后，同學們閱讀《STS》，通過血的教訓，希望大家能夠更加清晰的認識到，人類與自然的斗爭需要科學的思維，需要科學的手段。
● 課程總結
1. 知識與技能：
①電壓越高越危險，安全電壓不高于36V。 ②接入、斷路、短路的定義及特性； ③如何防雷。
（二）情感態度與價值觀方面：貫徹和提倡安全用電、防雷。
3.學生交流與合作。
活動3【作業】安全用電
● 布置家庭作業
完成《動手動腦學物理》1、2、3題，課后閱讀《STS》。
● 黑板設計
4. 歐姆定律與安全用電
1.歐姆定律的應用：
1、電壓越高越危險：人體的安全電壓不高于36V。
2、路徑： 凡是正常接通，使電器能工作的電路，叫做路徑。
斷路：電路斷開稱為斷路。電器無法正常工作。
短路：電源兩極直接相連，而沒有電流通過電器的情況稱為短路。電流過大，會損壞電路，甚至引起火災。
2、注意防雷：
1.閃電是大氣中劇烈的放電現象；
2、避雷針的作用是防雷。
第三節 安全用電
課程設計 課堂記錄
第三節 安全用電
1 第一小時教學活動 活動1 [簡介] 安全用電
【創設情境，引入新課】
老師用投影儀投射出各種警示標志，要求學生辨認并說出它們在哪兒或在哪兒以及在哪兒見過它們。不要求學生認出所有標志或解釋清楚，重點是認出“高壓危險”標志。
【老師】投影“高壓危險”和“電危險”的警示標志。你知道這些標志是什么嗎？
［生］這是高壓危險的標志。 ［生］這是電擊危險的標志。
[老師] 你們知道這些標志是什么意思嗎？ [學生] 它們表示這些地方有電，我們不應該靠近。
【老師】你在生活中或者電視上哪里見過這種標志？
［學生］有些地方有電線。 ［學生］有些電線塔上也有電線。
［學生］在變壓器上。 ［學生］我在小學的社會學課本上學過。
…
活動二【講座】安全用電
【投影】：高壓線路、變壓器、交通路口高壓線路附近、配電室等處的警示標志，明確指出凡是有可能引發觸電事故的地方都應該有這樣的明顯的警示標志。
【老師】你在電池或者手電筒上見過類似的警示標志嗎？
[生] （回憶，交流）不。
[開始新課程]
1.電壓越高越危險
【老師】（提問）我們在實驗室做實驗的時候，需要用電池來點亮小燈泡，電池也是有電的，為什么沒有警示牌呢？
[Raw] 電池并不危險。[Raw] 電池的電壓較低，干電池的電壓僅為 1.5 V。
［老師］電壓高低和危險與否有關系嗎？［生］有關系。電壓越高越危險。
【教師】（猜想與演示）為什么電壓越高越危險？你能結合所學的電學知識分析一下嗎？
（學生討論交流） 結論：根據歐姆定律，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比，電壓越高，電流越大，這是很危險的。
【老師】（提問，越講越深）電壓越高越危險，因為電壓越高，電流就越大，所以可以說電流越大越危險。真的是這樣嗎？你能舉個例子來說明這一點嗎？
【生】（思考、討論）小燈泡工作時，如果電壓超過其額定電壓，電路中的電流就會過大，從而燒壞小燈泡。（類比）大電流如果通過人體，也可能對人體造成傷害。所以，高電壓、大電流都是很危險的。
【師】（鼓勵、驗證）你能根據所學知識分析問題，非常好。你的分析正確嗎？請看一條資料。
【投影】：人體對電流的反應（閱讀并思考基礎訓練第21頁）
【老師】從我們推算出的數據可以看出，同學們的分析很有道理，有誰還記得我們學過的安全電壓值？
[原始] 36 V。[原始] 不高于 36 V。
【老師】根據你所掌握的知識和我們推測的信息，你能分析一下為什么安全電壓不能高于36V，而不能是其他值嗎？
（學生討論，老師提醒學生先從考慮人體的阻力開始）
[健康] 人的手掌之間的電阻，干燥時為1000∽5000Ω，潮濕時為200∽800Ω。
【老師】如果在兩端加上36V的電壓，電流是多少？請計算一下。
讓兩位學生在黑板上表演，計算手干和濕時的電流。
干燥時： Imin =7.2×10-3A =7.2 mA Imax =36×10-3A =36 mA
潮濕時：Imin = 0.045A = 45 mA Imax = 0.18 A = 180 mA
【老師】從這組計算值中，你看出了什么問題？說說你的想法。
【生物】人體電阻最大時，電流已達7.2mA，幾乎無法從電極中逸出，如果電壓再高一點，電流就更大了，對人就會造成傷害，所以安全電壓不高于36V。
【學生】人的手濕的時候，電阻會變小，36V的電壓也是很危險的，36V并不是絕對安全的電壓。
…
（注：投影數據“人體對電流的反應”并非直接從實驗中得到，而是從觸電事故的統計數據分析得出。人體的電阻除與皮膚表面的干濕程度有關外，還與接觸面積的大小、體質等有關。）
【鞏固提高】：課后請討論“為什么不能用濕手碰電器？”。
【知識擴展】：高壓電擊
通過以上學習，同學們總結出安全用電的原則：不要觸摸低壓帶電物體，不要靠近高壓帶電物體。
2. 開路和短路
1. 實驗演示以了解該途徑
如右圖所示，它由電池、開關、小燈泡組成，
由電流表組成的基本電路。演示開關的打開和關閉情況
小燈泡和電流表的工作情況。
[老師]（提問）小燈泡要發光需要什么條件？
（學生討論交流）
【師生共同總結】：要使燈泡點亮，需要有持續的電流流過。產生持續電流的條件是：一是要有電源，二是要開關閉合，使電路接通。我們說的通路，是電路正常接通，電器才能工作。
2. 觀察并討論如何識別斷路器
【投影】：課本第32頁的螺旋形和卡口形燈泡及燈座
【老師】（提問）當電路接上燈泡后，電流走的路徑是怎樣的？
（學生觀察、討論）
【電流】從電源出發，經過開關、燈頭、燈絲、燈頭，再回到電源，可見燈頭、燈絲都是電路的一部分。
【投影】：課本32頁《白熾燈常見故障及維修方法》
[老師]（提問）請大家思考一下，燈泡不亮的各種情況，有沒有相似之處？
（學生分析討論）
【師生共同總結】：上述情況，燈泡不亮是因為燈絲中沒有電流通過，這種由于電路中某處斷路，電路沒有接通而引起的故障，我們稱之為斷路。
【老師】（提問，不斷深入）能不能利用歐姆定律來分析一下，電路斷了，燈泡為什么不亮呢？
【師生總結】：當電路斷路時，電路中的電阻R為無窮大，利用歐姆定律公式I=U/R可知，電流為零。
3.實驗演示、短路觀察
【演示】：把導線的一端接到上圖電路中小燈泡的一端，用導線的另一端接觸小燈泡的另一端。讓學生仔細觀察小燈泡的工作情況和電流指示的變化。
[老師] (提問) 1. 你觀察到了什么現象？你能解釋其原因嗎？
2.當導線接在小燈泡的兩端時，電流的路徑是怎樣的？
（學生交流討論）
【師生共同總結】：1、燈泡不發光，但電流讀數突然增大，指針迅速偏轉；2、電流從電源正極開始，經開關、電流表后沒有經過燈泡，又回到負極。
【老師】（分析）當電流不通過電器時，由于電流表和導線的電阻很小，根據歐姆定律公式I=U/R，電流會很大。如果電源電壓較高留學之路，電流會更大。
這種電流沒有經過用電器，電源兩極直接用導線連接在一起的情況就叫電源短路。電源短路的時候，電路中的電流很大，產生很大的熱量，損壞電源，甚至引起火災。所以，電源短路是絕對不應該發生的。剛才演示的是試觸法，因為這種操作形成了短路，電流會很大，遠遠超出了電流表的量程，所以只能是短接。
【學生實驗】：當一根導線直接接在干電池的兩端時，用手去觸摸金屬部分，可以感覺到電源短路。
[學生]（摘要）干電池的電壓很低，短路時會變得非常熱。如果家用電路發生短路，強大的電流會燒毀電線并引起火災。
【拓展鞏固】：上節學習中我們了解到1m長1mm2粗的銅線的電阻為0.017Ω。當家用電路發生短路時，若電路電阻按0.1Ω計算，請計算電路中的電流是多少？此時電路中產生的熱量相當于多少只白熾燈（45W）工作時產生的熱量？
（學生分析計算）
【摘要】：根據歐姆定律，短路時電路中的電流為2200A；而白熾燈（45W）工作時的電流約為0.2A。短路時產生的熱量相當于11000個燈泡同時點亮時產生的熱量。可見家用電路發生短路是相當危險的，確實可能引發火災。
[反思與應用]：生活中哪些情況可能造成短路？
（學生交流討論）
【摘要】：電路老化，絕緣層損壞；電壓過高，擊穿絕緣子；導線及布局不合理，隨意連接；線路安裝位置低，與其它物體碰撞造成短路等。為防止短路帶來的危害，應經常檢查電路，同時使用保護裝置。
3.注意防雷
同學們都知道生活中用電安全，如果打雷的時候在家看電視，家里的大人會要求你把電視關掉，特別是電視有室外天線的，還會提醒你拔掉室外天線的插頭，這是為什么呢？
[播放視頻] 雷電的產生、危害及預防。
請根據此視頻以及平時學習的相關知識談談你對雷電的認識。
【生活】帶正電的物體和帶負電的物體靠近時，常常會產生火花，并伴有劈啪聲響。這種現象叫放電。雷雨天，天空中出現閃電、雷聲，這就是大規模放電現象。
[生命]閃電是由于在暴力上升和跌落期間大氣中的摩擦而引起的，這會導致云的一部分被帶電，而另一部分則在兩個云層相互接近時，會產生負面影響，產生強大的閃光和聲音。
[科學]也會充電，如果云層和地球之間發生排放，并且強烈的電流沿著云層和地球之間的閃電流動，則會對人造成傷害，例如，它會摧毀房屋，造成對人和動物的傷亡。
[生命]當云與地球之間發生排放時，閃電的路徑經常穿過地面突出的部分，例如樹木，高建筑物等，因此閃電桿通常安裝在高大建筑物的頂部，以防止閃電。
[學生]盡量不要在雷暴期間外出，不要躲在樹下，不要站在高處，蹲在低位，并盡可能地保持腳。
[生命]閃電并不總是一件壞事，如果可以利用閃電的能量，它將為人類做出巨大的貢獻。
[學生]既然我們已經減少了人工雷電，是否還可以實現人工降雨和消除人造雷電？
…
[老師]學生已經有一些有關閃電的知識。
［學生］發生閃電時，閃電的路徑經常穿過突出的部分。
[學生]高壓傳輸塔還覆蓋著電線，那么為什么可以防止閃電呢？
[老師]（鼓勵學生養成仔細觀察和認真思考的好習慣，并指導他們分析。）
避雷針的功能是將雷云的排放路徑從可能向受保護的物體發展到避雷針本身的方向，該物體最初將其相應的向下導體和接地設備釋放到地球中，從而保護受保護的物體，從而保護了直接的閃電桿。
小心地觀察到高壓傳輸塔上的電線。通過絕緣子從塔中解開，一旦雷電直接懸掛在塔上。
[老師]課后，學生們通過流血的課程閱讀“ STS”，希望每個人都可以清楚地理解人類與自然之間的斗爭需要科學思維和科學手段。
●課程摘要
⑴知識和技能：
①電壓越高，安全的電壓越高。
⑵在情感態度和價值觀方面。
⑶。
活動3 [家庭作業]安全使用電力
●分配家庭作業
課后“用手和大腦學習物理學”中的完整問題1、2和3，并在上課后閱讀“ STS”。
●黑板設計
4.歐姆定律和安全使用電力
1.歐姆法律的應用：
1.電壓越高，它越危險：人體的安全電壓不高36V。
2.路徑：正式連接并啟用電器的電路稱為路徑。
開路：斷開的電路稱為開路。
短路：直接連接電源的兩極通過電器通過電器的情況稱為短路。
2.注意避雷針：
1.閃電是大氣中的暴力排出現象；
2.避雷針的功能是防止閃電。
標簽：第3節，安全，電力，教學，目標