第1节 安全用电

第十九章生活用电本章主要是介绍了生活用电的常识，结合生活实际了解家庭电路是由进户线、电能表、总开关（含保险装置）、插座、用电器、导线等组成的；相线和中性线间有220V电压；三孔插座中有一个孔是跟大地连接的；触电的急救知识.通过本章的学习，引导学生认识安全用电的重要性，在实际生活中注意用电安全，保护自身生命和财产安全.本章共分3节：1.第1节“安全用电”，分析家用电器的总功率过大对家庭电路的影响，短路对家庭电路的影响.通过生活实例引导学生认识到电压越高越危险，列举常见的触电的原因以及触电的几种形式，开展课堂讨论使学生学会一些有人触电时的急救方法.了解安全用电原则，通过了解避雷针，明确防雷是为了安全.2.第2节“家庭电路的基本组成”，让学生知道电流过大的防护，认识保险丝、空气开关在家庭电路中起到的重要作用.会辨别相线和中性线；通过学习测电笔的结构及原理，知道测电笔的使用方法；结合电路图和生活实际理解保护线与漏电保护器的作用.知道家庭电路的组成.3.第3节“跨学科实践：为家庭电路做设计”，请同学们调查家庭用电情况，根据家里的用电需求，为家庭电路提出一个简单的设计方案，合理规划配电分支回路.【教学目标】1.①知道电功率和电路中电流的关系，理解电路中的总电流随用电器功率的增大而增大；②了解家庭电路短路的原因以及短路对家庭电路的影响；③记住安全电压数值以及生活中常见的一些电压值，知道电压越高越危险；知道触电的原因和触电的几种形式，懂得触电的急救方法；④了解安全用电原则，通过了解避雷针，明确防雷是为了安全.⑤知道电流过大的防护；知道电路中安装保险丝为什么能够“保险”.⑥会辨别相线和中性线；知道测电笔的结构及原理.⑦知道保护线与漏电保护器的作用；⑧知道家庭电路的组成.2.通过观察家庭电路、体验保险丝怎样保险，培养学生的观察能力，初步的分析和概括能力；通过联系生活实际，培养学生利用物理知识解决简单问题的能力；通过了解安全用电知识，增强学生的安全意识和自我保护意识．3.通过本章的学习，使学生了解家庭电路的有关知识，增强学生安全用电的意识和社会责任感，进一步激发学生学习物理的兴趣，培养学生热爱科学的精神以及严谨的科学态度；通过学习了解家庭电路中电流过大的原因以及危害，树立安全用电意识.【教学重点】家用电器之间是如何的连接，测电笔的使用方法，了解电路中电流过大的原因，保险丝的特点，几种触电方式的共同之处，触电的急救措施，安全用电的原则.【教学难点】家用电器的金属外壳接地的原因，电流随电功率的增大而增大，安全用电教育，对学生安全用电意识的培养．【课时建议】本章共3节，建议4课时安全用电…………1课时家庭电路的基本组成……………1课时跨学科实践：为家庭电路做设计…………1课时本章复习和总结…………1课时第节安全用电【教学目标】1.记住安全电压数值以及生活中常见的一些电压值，知道电压越高越危险.2.知道触电的原因和触电的几种形式，懂得触电的急救方法．3.了解安全用电原则，通过了解避雷针，明确防雷是为了安全.4.通过联系生活实际，培养学生初步的分析能力、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力.5.通过了解安全用电知识，增强学生的安全意识和自我保护意识.6.通过本节课的学习，使学生具有安全意识和社会责任感能自觉执行和宣传安全用电；7.通过联系实际生活中安全用电的教育，进一步培养学生学习物理的兴趣，培养学生热爱科学的精神.【教学重点】1.几种触电方式的共同之处是什么？触电的急救措施有哪些？2.安全用电的原则.【教学难点】触电事故是如何形成的.【教具准备】多媒体课件.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】师同学们，我们前面学习过电压的概念，家庭电路也有电压，什么样的电压是安全的，为什么电压越高越危险，如果触电了会有什么危险？通过本节课的学习，大家就会明白了.【进行新课】知识点1家庭电路中电流过大的原因1.家用电器的总功率过大对家庭电路的影响教师用多媒体展示教材P128图19.1-1.我国家庭电路的电压是220V，如图19.1-1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.师在家庭电路中，用电器是采用什么方式连接在电路中的？生并联.师请大家观察课本P129图19.1-2，发现了些什么？生:①用电器很多；②用电器是并联的；③插线板“感到”很累，都冒汗了；④线路可能要烧起来；⑤连接电源和插线板的导线比其他用电器的导电线粗一些.师插线板“感到”很累，甚至于要烧起来，这是什么原因?生：因为用电器的总电流太大了.师为什么用电器的总电流会太大了？生：因为用电器的总功率太大了.师为什么总功率大，总电流就会大？生：因为 UI，而I越大.师你们能否设计一个实验来验证这个结论呢？这里可让学生自己先在下面设计电路图，然后老师在黑板上画出自己设计的电路图，让学生对比一下，并根据电路连接实物图，进行演示验证：随着用电器工作的功率增大，电流表的示数不断地增大，进一步巩固了上面的结论.板书：当U不变时，P越大，I越大.当上述实验中电流表A的示数大于5A时，问:如果你们家的电能表的额定电流是5A，那会出现什么后果？为此你将怎么办？生；当长时间使用时电能表会烧坏，可以换用一只额定电流更大(如10A)的电能表.师为什么连接电源与插线板的电线要比其他的电线要粗一些？由此你可得出什么样的猜测？生；因为插线板中的电流是总电流，其他用电器在支路中，总电流要大.可得出:电线越粗，允许通过的电流越大.师现代家庭用电器越来越多了，同时工作时总电流越来越大，现在同学们能理解你家在装修更新电路时要用粗一些的电线和额定电流更大的电能表了吧！电路装好了，不便于随时更换，重要的环节是要保护电路进行安全用电，大功率的用电器最好不要同时使用.教师总结：如果家里添置了新的大功率用电器，例如电热水器、空调，就可以用上面的公式估计一下通过它们的电流.由于各个用电器是并联的，家里用电线路上的总电流会随着用电器数量的增加而变大.因此，一定注意不要让总电流超过家里供电线路允许的安全值.即使每个用电器的电功率不算很大，但如果很多用电器同时使用，它们的总功率也会相当可观，电路中的总电流也可能超过安全值，导致线路故障，甚至发生火灾.2.短路对家庭电路的影响师家庭电路中有时会发生短路现象.请同学举例.生改装电路时不小心，使相线和中性线直接连通造成短路.师请大家观察课本P129图19.1-3，生活中，你们有没有见过这种绝缘皮破损的插头？学生齐声回答“有”.师是的，这种现象在我们日常生活中经常见到.很多家庭都没有把绝缘皮破损当回事，认为只要能够使用就可以了，其实这种情况非常危险，会造成短路.短路是指电流不经过用电器而直接构成回路.由可知，发生短路时，电源电压不变电路中的电阻会很小，相当于导线的电阻，电路中的电流会很大.还有很多种情况会造成家庭电路短路，例如，改装电路时不小心使相线和中性线直接连通，电线绝缘皮被刮破或烤焦，电线和用电器使用年限过长，绝缘皮破损或老化也会使相线和中性线直接连通或电器进水造成短路.短路时电路中的电流非常大，远远超过导线与设备所允许的电流限度，会产生大量的热，从而可能引起导线和设备损坏或炸裂，很容易造成火灾.所以，在我们日常生活用电时，要注意这些引起短路的安全隐患，要做到安全用电.知识点2触电事故师我们都知道人体本身也是导体，所以当人体成为电路的一部分时也会有电流通过，当通过的电流超过安全的范围，就会发生触电事故，带来危险.教师出示图片并用多媒体播放“高压危险”标志.师同学们在生活中或电视里哪些地方见过这种标志？生:高压线铁塔上、配电房、变压器上等等.教师用多媒体播放:高压线、配电房、变压器、交通路口靠近高压线等地方的警示标志.师对“高压危险”的标志，同学们想提出什么问题？生1；多少伏的电压算高压？生2:为什么电压越高越危险师为什么电压越高越危险呢？同学们能不能根据你学过的电学知识分析一下呢？生（思考，讨论）：根据欧姆定律，导体中的电流跟导体两端的电压成正比跟导体的电阻成反比电压越高时，电流会越大，这样就会有危险.师电压越尚越危险，是因为电压越高，电流会很大，所以可以说电流越大越危险.为什么呢？生（思考，讨论）；：小灯泡工作时，如果超过它的额定电压，就会使电路中电流过大，因而烧坏小灯泡.如果人体通过较大电流，也可能对人体造成伤害.所以，电压高、电流大就有危险.师同学们能根据学过的知识来分析问题非常好.你分析的对不对呢？请同学们看一段资料.用多媒体播放文件:电流对人体的作用特征师从多媒体播放的资料，说明了同学们的分析是非常有道理的.人体是导体，阻值一般不变化，由I=U/R可知，电压越高，产生的电流越大，所以越危险.师谁还记得我们学过的安全电压值是多少？生1:6V.生2:是不高于36V.师根据你了解的知识，对照上面的资料，你能分析一下安全电压为什么是不高于36V，而不是其他的值呢？学生讨论，教师可以提醒同学们从考虑人体的电阻着手.教师用多媒体播放例1，并向学生讲解.例1人双手间干燥时电阻是1000〜5000H，潮湿时是200〜800H.如果两端加上36V的电压，电流是多少？教师请两名学生上讲台板书演算过程，分别计算手干燥和潮湿时的电流.师从这一组计算的数值，你看出了什么问题？说一说你的看法.生1:人体电阻最大时，电流已到了7.2mA，已经快不能摆脱电极了，如果电压再高，电流会更大，那样就会对人造成伤害，所以安全电压是不高于36V.生2:人手潮湿的时候电阻就会变小，36V电压也很危险，36V并不是绝对的安全电压.生3:手湿的时候不能用手去触摸正在使用的用电器及开关.经验证明，只有不高于36V的电压才是安全的，家庭电路的电压是220V，工厂用的动力电路的电压是380V，高压输电线路的电压高达10〜500kV，这些都远远超出了安全电压，属危险电压，一旦发生触电，就会有生命危险.1.家庭电路引起的触电：(1)触电原因:家庭电路中有两根电线，一根是相线，一根是中性线.家庭电路触电事故，都是人体直接或间接与相线连通造成的.(2)触电形式:①单线触电:如图19.1-5甲所示，假如人的一只手接触相线，另一只手接触中性线，于是导线、人体和电网中的供电设备就构成了闭合电路，大电流通过人体就会发生触电事故.②双线触电:如图19.1-5乙所示，假如人的一只手接触相线，另一只手虽然没有接触中性线，但是由于人站在地上，相线、人体大地和电网中的供电设备同样构成了闭合电路，因此电流同样会通过人体，从而发生触电事故.①高压触电:防范高压触电高压输电线路的电压高达几万伏甚至上百万伏，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，当人靠近时，容易产生电弧触电（图19.1-6甲）.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，两脚之间存在相当高电压，称之为跨步电压.这时电流从一条腿流入，从另一条腿流出，同样会发生触电事故（图19.1-6乙）.(4)不触电的情况:①人只接触中性线时，中性线和大地间没有电压，人体内不会有电流通过，不会触电（如图戊）；②人的手接触相线，相线和大地间有220V的电压，但由于人踩在绝缘体上，相线不能通过人体与大地构成通路(如图己）.(5)安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体．2.触电事故现场急救的措施(1)如果发生触电事故，要立即切断电源.(2)用干木棍、竹棒挑开电源线，迅速使触电人脱离电源.(3)发生电火灾时，要先断开电源，再救火.(4)进行人工呼吸抢救.知识点3安全用电原则在前面的授课中，我们已知道了电压越高越危险，家庭电路中的电压值远远超过了安全值.低压电是不是安全电压？在生活用电中高压和低压的界限是1000V，高于1000V的称为高压电.低于1000V、高于36V的称为低压电.可见，低压电也超出了安全电压的范围，故不是安全电压.低压触电必须是人体接触到电源，而且有电流通过人体，而高压触电则是人体根本没有接触到高压电源只是靠近就可以发生的.故安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体.由欧姆定律知道，在电压一定的条件下，电阻越小，产生的电流越大.不能用湿手触摸用电器，就是从电阻大小对安全性的影响来考虑的.不纯净的水也是导体.由于不纯净的水中有导电物质——离子，这样不纯净的水也可以导电.湿手与干手比较，电阻值有很大的差异.同时，如果用湿手插（拔）插头、按开关等，极易使水流入插座和开关内，使人体触电，造成危险.因此，千万不要用湿手触摸用电器.同时，我们也知道不能损坏导线中的绝缘层，否则会造成电路短路引发火灾.平时在更换灯泡、检修电路、搬动电器前应断开电源，否则会因接触相线而发生触电事故，保险装置、插座、导线、家用电器等，使用年限过长，也会因相线和中性线直接连通造成短路而引发火灾.为了确保用电安全，日常生活中我们要做到安全用电：(1)不接触低压带电体，不靠近高压带电体；(2)更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；(3)不弄湿用电器，不损坏绝缘层；(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换.师用多媒体播放视频：雷电的产生、危害和预防.请同学们根据这段视频资料，结合自己平时对有关知识的学习，谈一谈你对雷电的了解.生1:带正电的物体和带负电的物体靠近时常有火花产生，同时发出劈啪的声响，这种现象叫放电.雷雨时，天空中出现电闪雷鸣，就是一种大规模的放电现象.生2:雷电是由于大气在激烈的上升和下降过程中发生摩擦，致使一部分云层带上了正电，另一部分云层带上了负电.当两朵带异种电荷的云层相互接近时，就发生了大规模的空中放电现象，产生强烈的闪光和巨大的声音，这就是雷电.生3:地球也是带电的.如果放电发生在云层和大地之间，在云层和大地之间雷电的路径上有强大的电流通过，就会给人们带来危害.比如击毁房屋、造成人畜伤亡，甚至还会引起森林火灾、破坏高压输电线等.生4:云层和大地之间发生放电时，雷电的路径往往经过地面上突起的部分，如树木、高大建筑等，所以通常在高大建筑物的顶部安装避雷针来防雷电.生5:雷雨的天气尽量不要外出走动，不要在大树下躲雨，不站在高处，而应蹲在低凹处并且两脚尽量并拢.生6:雷电也并不都是坏事，并且雷电的能量如果可以利用，对人类会作出很大的贡献.生7:现在已经实现了人工降雨，是不是也能实现人工消雨、人工消雷呢？师同学们对雷电知识已经有了一定的认识，请大家观察课本P115页两幅图中的避雷针，并尝试解释它们是如何避雷的.生1:发生雷电时，雷电的路径往往会经过突起的部分，避雷针不是故意吸引雷电吗？生2:高压输电铁塔上同样都是导线，为什么上面的能够防雷？师鼓励同学们养成细心观察、认真思考的好习惯，引导同学们分析.防雷的原理：为雷电提供一条低电阻的通道，或避免将自己连入雷电的通路中.避雷针的作用：将雷云放电的通路由原来可能向被保护物体发展的方向，吸引到避雷针本身，由它及与它相连的引下线和接地装置将雷电流释放到大地中去，使被保护物体免受直接雷击.所以避雷针实际上是引雷针，它把雷电引来入地，从而保护其他物体.同学们仔细观察高压输电铁塔上的导线，有的导线是直接挂在铁塔上的，有的导线不是和铁塔直接相连，而是挂在吊在铁塔上的绝缘子上的，这些导线是高压输电线，而直接挂在铁塔上的线就是两条防雷的导线.铁塔是直接和大地连着的，高压输电线一般是裸线，没有绝缘层包围，但它通过绝缘子和铁塔绝缘了，而防雷的导线直接挂在铁塔上，一旦有雷电，防雷的导线通过接触的铁塔直接将雷电流引入地下，起到了保护输电线的作用.师课后同学们阅读相关资料.加强对雷电危害的认识，以及知道在日常生活中如何预防雷电.【教师结束语】这节课我们学习了安全用电的有关知识，知道电压越高，对人体产生的电流肯定也越大，所以电压越高越危险.触电有两种类型，触电后应马上使人脱离电源，然后进行现场急救.在日常生活中，我们要有安全用电意识，遵守安全用电原则，防范触电.雷电也是一种由于高压而引起的放电现象，用避雷针可以避免放电时对高大建筑物造成的损坏，对雷电也应注意预防.课后作业完成本课时作业.这是一节关于电学的应用课，课中的事例都与学生日常生活密切相关，所以结合生活实际，让学生多提疑问和意见对上好课是很有帮助的.1.在教学过程中，尽量直观教学.让学生接触实物、模型、挂图，或用多媒体视频播放两种触电的形式和急救的情形，加深学生对触电的认识，增强学生安全用电的意识.2.新式的避雷针又增添了许多新的功能，可以真正达到避雷、驱雷的目的，增加知识性的介绍，会大大提高学生学习的兴趣，使我们的教学与时代同步向前发展.3.自主、合作学习是学生参与教学过程、获得全面知识的方法，本节课教学中可以让学生互相讨论，加深对安全用电的认识，从而较为全面地掌握知识.知能演练提升能力提升1.如图所示,下列符合生活用电常识的是()2.如图所示,雷电发生时,会产生耀眼的闪光和巨响。关于雷电的说法,正确的是()A.雷电可以把电能转化为内能和机械能B.雷电发生时,不会影响家用电器的正常工作C.雷电电流、电压都很小,持续时间也很短D.在野外,雷电发生时,可以到大树下躲雨3.如图所示的做法中符合安全原则的是()4.右图中一只小鸟落在11万伏的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露的电线,但小鸟仍安然无恙,这是因为()A.鸟有耐高压的天性B.鸟爪是干燥的,鸟的身体不导电C.鸟两爪间的电压几乎为零D.鸟体电阻极大,所以无电流通过小鸟5.下图是家庭电路的一部分。下列说法正确的是()A.若保险丝熔断了,可以用铜丝代替B.灯泡与开关的连接符合安全用电原则C.使用试电笔辨别火线时,手指要接触笔尖金属体D.电冰箱的三脚插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地6.下列做法不符合安全用电原则的是()A.遇到有人触电,先切断电源B.将洗衣机的金属外壳接地C.及时更换破损的导线D.用湿手插拔用电器插头7.家庭电路中,开关和它所控制的电灯是联,为了防止因漏电而发生触电事故,有金属外壳的家用电器外壳一定要。

★8.小明同学在学了安全用电的知识后,心中产生这样一个问题:通过人体的电流达到30mA时很危险,而一个10Ω的小灯泡接在3V的电压下则会有0.3A的电流,如果此时将一个人与小灯泡串联后仍接在3V的电压下,由于串联电路中的电流处处相等,通过人体的电流也是0.3A,人就会发生很严重的触电事故,因此,3V的电压也是不安全的。现在请你分析一下这个问题。探究创新★9.阅读短文,回答问题。人体对电流的反应随着科技的飞速发展,各种电器设备的数量急剧增加,但同时也带来了更多的触电隐患,因此,安全用电更加被人们所重视。人体受到电击时,电流对人体的伤害程度主要与流过人体电流的大小有关。除电流大小的原因外,触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度。如果电流长时间通过人体,人体电阻就会下降,即使电流很小,也是比较危险的。当手触及50Hz交变电流时人体的反应如下表中所示。电流/mA人体反应0.6~1.5手指感觉麻刺2~3手指感觉强烈麻刺5~7手指肌肉痉挛8~10手指摆脱带电体已感困难,但一般尚能摆脱,手指关节有剧痛20~25手迅速麻痹,不能自动摆脱电源,手剧痛,呼吸困难50~80呼吸困难,心房开始震颤90~100呼吸麻痹可达3s以上,心房停止跳动根据欧姆定律可知:对同一段导体,电压越,电流就越,电流经过人体造成的伤害就越大。通过阅读,在防止人身触电事故方面你还学到了什么?

知能演练·提升1.C用湿手摸开关容易发生触电事故,选项A错误;电能表是测量电功的仪表,选项B错误;三孔插座的上孔接地,左孔接零线,右孔接