2024人教版九年级物理全一册教学设计：安全用电

第一节安全用电（教学设计）

年级九年级学科物理教师

课题第1节安全用电

物理观念知道家庭电路中常见的用电安全问题。

通过运用电学知识分析家庭电路中常见用电安全问题发生的原

科学思维

因，发展推理能力。

教学

能根据实验现象分析导致电路中电流过大的原因，发展获取证

目标科学探究

据的能力。

科学态度

通过用电安全的学习，提升保护自己和他人人身安全的意识。

与责任

本节主要包括电功率过大、短路、触电事故三部分内容。教材介绍了家庭电

路中常见的用电安全问题，引导学生运用所学知识对这些问题发生的原因进行分

析，为学生了解家庭电路提供了明确的方向。教材还通过“科学世界”介绍了防范

高压触电、注意防雷等家庭电路以外的重要安全问题。

教材本节教学的重点有两个：一是电功率过大和短路会使电路中的电流超过供电

分析线路允许的安全值，导致线路故障，甚至引发火灾；二是人体直接或间接触碰相

线，若成为闭合回路的一部分，会引发触电事故。教学中，建议教师引导学运用

欧姆定律、电功率的表达式P=w、焦耳定律等电学知识对这些用电安全问题进行

分析，明确其发生的原因，为帮助学生寻找解决用电安全问题的方法打好基础。

O

1.知识储备分析：九年级的学生已经具备了一定的物理基础知识，包括电路的

基本概念、欧姆定律、电功率等。他们对于家庭电路中的一些基本元件，如灯泡、

开关、插座等，也有一定的了解。然而，对于家庭电路中电流过大的原因及其可

能带来的危害，他们还缺乏深入的认识。

学情分析

2.学习排点分析：理解短路和用电器总功率过大导致电流过大的原理可能是

学生学习的一个难点，还有保险丝的选用原则，对于学生来说，解决实际题具有

一定的难度。另外，学生可能容易混淆短路和断路的概念。在分析电路故障时，

学生可能会忽略一些细节，如导线的接触不良、电器的老化等。

电功率过大和短路会使电路中的电流超过供电线路允许的安全值导致线路故

教学重点

障；人体直接或间接触碰到相线，会引发触电事故。

教学难点运用电学知识分析家庭电路中常见用电安全问题发生的原因。

教学电源、小灯泡（带座）、保险丝、铜丝、导线等。

器材多媒体ppi,包含视频《家用电裕的总功率、短路对家庭电路的影响》。

教学过程

教师活动学生活动

导入新谍

【问题】生活中，你有过同时使用多个用电器而断电的经历吗?是否遇到过

用电器不慎进水后因接通电源而彻底损毁的情况？是否听说过触FI惊心的触电

思考问题，激发

事故?如何安全用电呢？

兴趣，进入情

【引入】电给我们的生活带来了极大便利，但不规范用电却会带来很大危

景。

害，甚至会危及生命。影响家庭电路安全的常见用电问题有很多，例如用电器

的总功率过大、短路和触电事故等。

学习新课一、里功率过大

1.家庭电路中的相线、中性线

r

知道相线、中

nx性线；知道家

庭电路的供电

0V220V

电压。

大地—1----X------------------

图19.1-1家庭电路供电示意图

家庭中的电能一般是从发电厂通过输电线输送来的。我国家庭电路的电压

是220V,如图所示，在进户的两条输电线中，一条叫作相线（用L表示），俗

称火线；另一条叫作中性线（用N表示），俗称零线。

通常情况下，在家庭电路中，为了使各个用电器能够独立工作，各自的通

断不影响共他用电器的通断，用电器采用并联的方式接在电路中。

【过渡】在我们口常家庭用电过程中，有时会出现以卜现象：家庭电路中

同时使用空调、微波炉等大功率用电器时出现跳闸断电；羽雨天即使不使用大

功率用电器也出现跳闸断电；甚至由于电路老化，用电不当等造成火灾事故，

这些都是电流过大造成的。家庭电路中，电流过大的原因是什么？

2.家用电器的总功率

(I)家用电器的总功率：在家庭电路中，各用电器是并联的，家用电器的

总功率和各用电器的功率之间的关系是

产=Pl+?2+...+Pn回忆家用电器

(2)家庭电路的电流：根据可得上P/U。因为家庭电路中的电压的总功率和各

220V是一定的，所以用电器总电功率尸越大，电路中的电流/就越大。用电器的功率

(3)结论：用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。之间的关系。

3.家用电器的总功率对家庭电路的影响

即使每个用电器的功率不算很大，如果很多用电器同时使用，它们的总功理论推导出用

率也会相当可观，电路中的总电流也可能超过安全值。根据焦耳定律可知，产电器总功率越

生的热量就越多，会引起线路故隙，甚至发生火灾。因此，电路中同时使用的大，电路中的

用电器不能太多，一定注意不要让总电流超过家里供电线路允许的安全值。电流越大。

【提问】为了防1卜家庭电路出现总功率过大的现象，家庭用电时.要注意

什么？

【分析】①大功率用电器不要同时使用；

②对于空调、电暖器、电热水器等功率较大的用电器，应采用独立供电的

方式，即一条线路专供一大功率的用电器使用。思考问题并回

【播放视频】一《总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一》答。

【例题1】如题图所示的插座“不堪重负”，容易引起线路故障，甚至引发

火灾，这是因为(A)

/lx

做例题1,知道

A.电路的总功率过大B.电路的总电阻过大电路的总功率

C.电路的总电压过大D.通过每个用电器的电流过大过大是是家庭

【解析】由于家庭电路的连接方式是并联，接入电路中的用电器增加后，电路中电流过

每个用电器两端的电压和通过的电流不变，而由于并联电珞中干路电流等于各大的原因之

支路电流之和，则干路的总电流即通过插座的电流增大，由R=U/I可知，干路的一O

总电阻减小；因为电压不变，电流变大，由P=UI可知，电路的总功率变大，故

A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

学习新课二、短路

【过渡】有时候家庭电路中用电器的总功率并不是很大，但是也会产生电

流过大的现象，你认为原因可能是什么？

1.短路是家庭电路中电流过大的另一原因

【演示实验】如图所示，断开开关，用导线将A、B两点起来，闭合总开

关观察发生的现象。

【实验现象】保险丝快速熔断。观察并分析实

【现象分析】当用导线将A、B两点连接起来时，火线与零线直接相连，验现象，归纳

发生短路，由于导线的电阻很小，电源电压为220V不变，根据tU/R可知，结论。

短路时电路中的电流非常大。由Q二「即可知，保险丝会产生大量的热量，温

度急剧升高，快速熔断。

【现象结论】短路是家庭电路中电流过大的另一个原因.

【播放视频】—《短路是家庭电路中电流过大的另一个原因》

2.造成家庭电路中短路的原因

家庭电路中的短路就是直接或间接将相线与中性线连通，如下列情况：观看视频演

（1）人为原因。如在电路安装维修中不细心造成相线和中性线连通。示。

（2）使用问题。如电线绝缘层破损，或使用时间长，或使用环境恶劣，使

得导线绝缘层老化，用电器和插座进水造成相线和中性线线直接连通。

（3）元件损坏。例如家用电器绝缘材料老化，设计、制造、安装、维护不分析造成家庭

良等造成的设备缺陷发展为短路。电路中短路的

3.短路对家庭电路的影响原因。

根据前面学过的知识可知，由于导线的电阻很小，短路时电路中的电流非

常大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。

【提问】为了防止电路中电流过大引发事故，你有哪些好的建议？

【归纳】避免同时使用大功率的用电器；改造线路，例如把电线换成更

粗的铜导线；电能表换成额定电流更大的。思考并回答,

【例题2】某电能表标有“220V10A（20A）”的字样。家中正在使用着一为防止电路中

台1000W的空调、两盏22W的节能灯。此时需要再用一人18W的台灯，可每电流过大引发

当台灯的插头插进插座时，台灯不亮，空气开关就“跳闸”，发生这种现象的事故的建议。

原因可能是（C）

A.节能灯断路B.用电器总功率过大

C.插头或台灯短路D.空调的额定功率突然增大

【解析】由电能表上的参数可得，电路中允许的最大功率为做例题2,知道

P=（7/=220Vx20A=4400W短路对家庭电

而家中使用的用电器的总功率为P叔=1000W+2x22W+18W=1062W路的影响，会

远小于电能表的最大功率：故空气开关跳闸不是因为功率过大，而是由于分析判断短路

短路引起；当台灯的插头插进插座时，空气开关就“跳闸”，说明是由于插头的原因。

或台灯短路。

故选C。

学习新课…三.、…触电事故

【过渡】电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大

的危害，甚至会危及生命。在生活中，有时会听到人触电的事故，想一想，什

么是触电？为什么会发生触电事故？触电有哪些情形？

1.人体触电的实质

（1）电流对人体作用的特征：人体是导体，人体触及带电体并形成闭合电知道什么是触

路时，有电流通过人体。电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持电，了解电流

续时间有关。大小对人体作

0.1〜0.2mA对人体无害反而能治病用的特征。

1mA左右引起麻的感觉

8〜10mA人手很难摆脱电源

超过30mA剧痛，神经麻痹，呼吸困难

达到100mA只要很短时间，使人窒息，心跳停止

（2）通过人体电流的影响因素

【提问】通过人体的电流与哪些因素有关？

【归纳】①电压对通过人体电流的影响

由欧姆定律/二U/R可知，通过人体的电流/取决于人体的电阻R和加在人

体两端的电压U,当人体的电阻一定时，人体两端的电压越大，通过人体的电思考问题，根

流/越大，对人的生命危害越大。据欧姆定律分

大量实验数据表明：人体的安全电压不高于36伏。析电压对通过

②人体电阻对通过人体电流的影响人体电流的影

由欧姆定律/二U/R可知，当U一定时，R减小,/随着增大，所以触电时，响。

人体电阻越小，通过人体的电流越大，对人的生命危害越大。

人体电阻约为104~10'C；在皮肤潮湿时，人体的电阻可降低到约10'。。

家庭电路的电压为220V.若人体接触火线,根据欧姆定律计算通过人体可能产根据欧姆定律

生的最大电流（人体的电阻取103。）：通过计算分析

/=677?=220V/l03Q=0.22A=220mA人体电阻对通

这个电流值远远超过安全电流10mA,是不安全的。过人体电流的

③结论：人体两端的电压越大，人体电阻越小，通过人体的电流越大，对影响。

人的生命危害越大。

（3）常见的一些电压值

①家庭电路的电压220V；

②工厂动力电路的电压380V；

③高压输电线路的电压IOkV-500kVo

这些电压值远远超过安全范围，都是不安全的.知道一些不安

【提问】①为什么不能用湿手触摸电器？②电吹风为什么不可在浴室中使全的电玉值。

用？

【分析】①当人用湿手触摸电器时，人体电阻变小，同时用电器潮湿后，

很容易变成导体，产生漏电现象，通过人体电流变大，易造成触电事故。

②浴室中水分多，电吹风易进水漏电，潮湿的皮肤比干燥时电阻要小，若交流讨论2个

电吹风进水漏电有电压存在时，会有不安全的电流通过人体，很危险！问题并回答。

2.低压触电

（1）双线触电：如图甲所示，假如人的一只手接触相线，另一只手接触中

性线，这样，人体、导线和电网中的供电设备就构成了闭合电路，大电流流过

人体，就会发生触电事故。

与老师共同分

析二种低压触

（2）单线触电：如图乙所示，假如人的一只手接触相线，另一只手虽然没电类型。

有接触中性线，但是由人于站在地上，相线、人体、大地和电网中的供电设备

同样构成了闭合电路.电流同样会通过人体,发生触电事故八

3.高压触电

（I）高压电弧触电：高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏，即使

不接触也会有危险。高压带电体会在周围形成强大的电场，当人靠得很近时，

容易产生电弧触电（如图甲）。

阅读课本第

（2）跨步电压触电：如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时,131页《家庭电

两脚之间存在相当高的电压，称之为跨步电压。这时电流从一条腿流入，从另路以外的防触

一条腿流出，同样会发生触电事故（如图乙）。电安全须知》，

4.触电的急救了解高压触电

【提问】发现有人触电，应该怎样进行急救呢？的两种形式。

【分析】（1）首先切断电源。

（2）使触电者脱离电源。用一根绝缘棒将电线挑开，尽快使触电者脱离电

源。在整个救护过程中，千万不要用手去拉触电者，防止自己也触电。

（3）要远离高压带电体。比如不在高压输电线附近玩耍、钓鱼等。当发现

有高压输电线掉落在地上时，千万不要靠近输电线落地点!一旦不小心跨入输电

线落地点区域，可用单脚跳离或双脚并拢跳离等方法离开该区域，以避免构成

闭合电路而发生触电事故。

5.注意防雷

雷电是大气中一种剧烈的放电现象。云层和大地之间的电压可达几亿伏，

放电时的电流可达二十万安，产生很强的光和声。云层和大地之间的放电如果知道触甩急救

通过人体，能够立即致人死亡；如果通过树木、建筑物，巨大的热量和空气的的一些措施。

振动都会使它们受到严重的破坏。

（I）防雷的原理：防雷的原理是为雷电提供•条低电阻的通道，或避免将

自己连入雷电的通路中八

（2）防雷措施：在雷电天气，人在开阔地行走时，不要举着雨伞或肩扛长

的易导电物体，也不要在户外进行骑行等活动，更不可在大树下避雨。要及时

进入室内躲避，或尽快躲入车内，并注意不要接触金属部分。

【例题3】如图所示，A、B、C、D四人均直接与家庭照明电路的火线接

知道防雷原

理，防雷的一

些措施.

A.A、B、C、D四人都直接或间接跟火线连通，所以都会发生触电事故

B.A、B、D三人因站在干燥的木凳上，所以不会发生触电事故

C.A、B二人只接触火线，不会发生触电事故

D.B、C、D三人因构成电流的通路，所以都会发生触电事故

【答案】D

【详解】A中，由于人踩在干燥的木凳上，且只有一只手接触火线，不能

构成电流的路径，故不会发生触电；做例题3,理解

B、C中，B接触火线，BC相连，C踩在地上，所以此时相当于BC串联,掌握触电事故

故会造成BC中有电流通过，即BC都会触电；发生的原因。

D中一只手抓火线，一只手抓零线，所以通过人体会有电流，也会造成触

电；故分析上述四个选项，D是正确的.所以选D.

1.下列做法符合安全用电原则的是（）

甲乙丙丁

A.图甲：电水壶紧靠插线板烧水B.图乙：更换灯泡前先断开电路

C.图丙：在电暖器上烘烤衣物D.图丁：电动自行车应在室内停放充电

【答案】B

课

【详解】A.生活用水是导体，电水壶紧靠插线板烧水，溅出的水会导致短路和触电,

堂

故A不符合题意；

练

B.更换灯泡时，要先切断电源，然后再换新灯泡，否则容易发生触电事故，故B符

习合题意；

C.在电暖器上烘烤衣物易引发火灾，故C不符合题意；

D.电动自行车应在规定位置停放充电，在室内充电易引发火灾，故D不符题意。

故选B。

2.如图所示为某家庭中接线板的使用情况，下列说法正确的是（）

A.符合使用规范B.可以正常使用

C.这是超负荷运行D.不会引起安全事故

【答案】C

【详解】A.电功就是电流做功的多少，电流做功的过程，是电能转化为其它形式能

的过程，两者不是同一个物理量，故A错误，符合题意；

B.电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，电流做功越多，消耗的电能

就越多，故B正确，不符合题意;

C.电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗的电能的仪器，而电流做多少功的，

就有多少电能转化为其他形式的能，等于消耗的电能，故可以直接用电能表测量电流做功

的多少，故C正确，不符合题意；

D.电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了

转化就说电流做了多少功，即电功是多少，即电功是表示电流做功多少的物理量，故D正

确，不符合题意。故选C。

3.下列做法符合安全用电原则的是（）

A.使用绝缘皮破损的导线B.在高压线的附近放风筝

C.用湿抹布擦发光的灯泡D.有人触电立即切断电源

【答案】D

【详解】A.使用绝缘皮破损的导线容易接触火线而触电，A不符题意：

B.在高压线附近放风筝容易碰到或靠近高压线导致触电，B不符题意；

C.生活用水是导体，用湿抹布擦发光的灯泡容易触电，C不符题意；

D.发现有人触电应立刻切断电源，再抢救，可以避免施救人员触电，故D符合题意。

课故选D。

堂4.下列关于生活用电常识的认识中，符合要求的是（）

练A.发现有人触电时，立即用手将触电者拉开

习B.长期不在家应切断电源

C.在高压输电线下可以放风筝、钓鱼

D.小李家的空气开关跳了闸，一定是电路中的总功率过大

【答案】B

【详解】A.发现有人触电时，由于人是导体，若立即用手将触电者拉开，会再次发

生触电现象，故A不符合题意；

B.为了节约电能与用电安全，长期不在家应切断电源，故B符合题意；

C.为了防止高压触电，在高压输电线下不可以放风筝、钓鱼，故C不符合题意；

D.小李家的空代开关跳了闸，可能是电路中的总功率过大，也可能是电路中发生短

路，导致电路电流过大，故D不符合题意。故选

5.现代家庭电器化的程度越来越高，用电的安全问题十分重要，下表是小明同学通

过查阅资料获得的一些数据:

完全干燥时出汗或潮湿时

测量项目

电阻/kC电阻/kQ

手与手之间3.60.9

手与脚之间5.41.08

手与塑料鞋底之间14.41.448

（1）分析表格中的数据，可以得到的正确认识是。

（2）若对人体的安全电流是10mA以下，那么干燥的人体的安全电压范围

是，潮湿的人体的安全电压范围是o

（3）通过（2）的计算可获得的认识是：o

【答案】同一个人身体潮湿时电阻会变小不大于36V不大于9V人

体变潮湿后安全电压会降低

【详解】（1）由表格数据可知人体干燥时的电阻比潮湿时电阻大的多，所以可以得到

的正确认识是：同一个人身体潮湿时电阻会变小；

（2）由欧姆定律可知，干燥时人体的最大安全电压：

—=阳=10xl（）TAX3.6X103Q=36V

所以干燥的人体的安全电压范围是不大于36V；

潮湿时人体的安全电压：

&=/&=10x10-3AxO.9xlO3Q=9V

潮湿的人体的安全电压范围是：不大于9V；

（3）通过计算可以认识到人体潮湿时安全电压降低。

6.明明家电能表规格是“220V10A〃，他家现已安装“220V630W"热水器一台.“220V

I8OW”电视机一台，“220VI50W”的电冰箱一台，“22OV8OOW”的电饭锅一个。请你通过订

算说明：

（1）若家中已安装的这些电器同时工作，电路中的电流是多大？

（2）从电能表使用的角度考虑，他家是否还可