九年级物理全册第十三章电功和电功率第六节安全用电教案

第十三章　电功和电功率
第六节　安全用电
一、教学背景分析
本节内容是在学生学习了家庭电路、物质导电性的基础上，来学习安全用电常识的。学生已经了解家庭电路的组成、火线和零线之间有220V的电压、火线和大地之间有220V的电压；了解了人体和大地也是导体、常见的导体和绝缘体。本节内容以人为本，从如何保护人类在使用电的时候不触电的角度来学习安全用电常识。
本节课的设计线索为：以电流与电压和电阻的关系为主线，将安全用电常识串起来，目的只有一个，那就是保护人不触电。人触电的主要原因是由于电流超过了人体能安全接受的范围。而电流的大小取决于电压和电阻。关于电压，我们围绕安全电压、家庭电路的电压、高压等讨论，使学生理解“不接触低压带电体、不靠近高压带电体”的安全用电原则。关于电阻，我们围绕绝缘性能的好坏讨论，遵循“不破坏绝缘”的原则，使学生牢记“不弄湿用电器、不损坏绝缘层”。最后学习试电笔的使用、家庭电路中灯泡及其开关的接入、三相插座。
另外，由于家庭电路中有许多电路不能使用欧姆定律来计算电流的大小，而有些相关的知识学生还没有学习，因此，安全用电的知识大多只需停留在感性认识的层面，让学生恪守安全用电的一些规则即可。
在设计上，本节课要体现学生的自主性，可以在课后布置任务，让学生进行资料的查阅和搜集整理，通过展板、录制微课等方式展示成果。这样不仅可以锻炼自学能力，更重要的是可以培养学生自主学习的意识。
二、教学目标
1．知道人体安全电压。从人体触电的电流基础上结合人体的电阻，根据欧姆定律，来了解安全电压的规定。
2．了解人体触电的常见四种情况：低压双线触电、低压单线触电、高压电弧触电、高压跨步触电。
3．了解安全用电的原则：不接触低压带电体、不靠近高压带电体、不弄湿用电器、不损坏绝缘层。了解人体触电后的抢救措施。体会物理理论知识与生活实践的相互印证与发展。
4．了解试电笔的构造，会用试电笔辨别家庭电路中的火线与零线。
5．了解家庭电路中开关的位置、螺口灯泡的接入安装法、三孔插座的地线，从人体安全的角度，了解以上知识，体会物理与生活的紧密联系。
三、教学重点和难点
教学重点：有关电压的安全用电常识。
教学难点：高压电弧触电和跨步触电。
在学习高压电弧触电和跨步电压触电时，学生有很大的难度。可以用flash动画演示，教师也可以自制触电的模具（用电灯发光代表触电）演示，这样给学生的印象深刻。还可以在教师的引导下由学生自己动手，用简笔画画出人作为导体而触电的闭合电路。并让学生讨论和说出几种类型的原因，锻炼学生的口头表达能力。
对于其他的一些安全用电常识，可以利用播放视频的方式讲解。还可以让学生讲解。教学中要不断对学生进行安全教育。
四、教学过程
1.教学引入
新闻：《5岁男童小区喷泉触电身亡》
“小孩触电掉入喷泉池内，孩子妈妈伸手去拉，也触电带进池内去了。”事发后，目击居民说。民警到场后确认为喷泉水泵漏电导致张女士母子被击倒。急救人员到场后发现小孩虽经全力抢救仍无力回天。张女士经住院抢救，恢复知觉，数天后出院，但因为有严重的脑震荡，医院要求继续观察数月。
随着科学技术的进步，电与人类的关系越来越密不可分，然而，它在造福人类的同时，也会给人类带来危害，甚至是灾难。因此，安全用电是利用电能的一个永恒主题。
2.“知识点”教学
●安全电压
演示实验：人体导电
在图13-6-1中，电源为四节电池（6V），电流表用教学演示用的电流计，在ab间接入人体，观察电流计的偏转情况。请一位学生到讲台前，用手捏住ab引出的两根线，测出人的两手接入6V电源时，有电流。再让该同学将手弄湿，重新接入电路，则发现电流计的示数增大很多（注意不换表的量程，要在同一电流计上体现出先后的对比）。
教师引导学生总结实验：第一次电流计有示数，说明人体是导体。第二次电流计的电流增大，说明人体在潮湿状态下的电阻大大减小。
教师提问做实验的同学：实验中，你有没有不舒服的感觉？
该学生回答：没有不舒服的感觉。
教师展示如图13-6-2所示表格《电流对人体的作用特征》。
学生结合实验数据，得出结论：实验中的电流太小，因此人没有感觉。
教师问题：为什么电流那么小呢？
学生猜想：人体电阻太大。
演示实验：教师用万用表测出该同学的电阻。
介绍：通常情况下，人的皮肤干燥的时候，电阻大概是104到105Ω，皮肤潮湿的时候，人体的电阻可以降到103Ω。
教师追问：由实验可知，6V的电压对人体是安全的。既然人体电阻这么大，是不是多大的电压都不会造成人体不舒服呢？
演示实验：教师接着增大图中电源两端的电压为12V，再请同一位同学重复做实验，学生看到随着人体两端的电压增大，通过人体的电流也增大了。
当电压增大到一定数值时，通过人体的电流就会引起触电事故。经验表明，不高于36V的电压一般是安全的，称为安全电压。
教师介绍一些生活和生产中的电压：
以下为安全电压：
生活中很多电器的工作电压不超过36V；
工业生产车床照明用的电压不高于36V。
以下为不安全电压：
家庭电路的电压是220V，工厂和工地的动力电路电压是380V，高压输电线路的电压可达106V。
●安全用电的常识
教师指出：触电是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。
（1）从电压的角度
教师引导学生复习回忆：家庭电路的火线与零线间的电压220V，火线与大地间的电压是220V，变压器和高压输电线的电压都远远高于220V。
①低压触电
教师提出问题：图13-6-3中是几种可能的触电现象，电流的路径是怎样的呢？从图中得到启示，你能对防止触电提出一些建议吗？
学生讨论后派代表在全班讲解。
第一个图：在火线和大地间通过人体形成电流；
第二个图：在火线和零线之间通过人体形成电流。
教师指明第一个图是单线触电，第二个图是双线触电。引导学生总结防止触电的方法：“不接触低压带电体”。
②高压触电
a.高压电弧触电
教师提出问题：图13-6-4中是一种触电现象，电流的路径是怎样的呢？
教师播放课件《高压电弧触电》。
演示实验：模拟高压电弧放电。
将平行板电容器的两个极板相距一定距离，带上高压。用绝缘棒将一段比平行板电容器两极板间距离稍短的金属丝慢慢横向地逐渐靠近两平行板之间，靠近到一定程度时，可看到两板通过金属丝放电，在导线两端与两板间产生电火花的现象。因而可以推断必定有电流通过金属导线（它在本实验中相当于“高压电弧触电”中的“人体”）。
教师提出问题：高压线和人体之间为什么会放电？空气永远绝缘吗？空气什么情况下容易击穿？
教师讲解：高压电弧触电是指人靠近高压线(高压带电体)，造成弧光放电而触电。电压越高，对人身的危险性越大。在人体离高压线路和高压带电设备较近时，高压线或高压设备所带高电压，有可能击穿它们与人体之间的空气，于是发生通过人体产生的放电现象，在电流通过人体时，造成电烧伤，甚至死亡，这就是所谓的高压电弧触电。
b.高压跨步电压触电
教师提出问题：图13-6-5中是一种触电现象，电流的路径是怎样的呢？
教师播放课件《跨步电压触电》。
演示实验：模拟高压跨步电压触电。
如图13-6-6所示，用微湿抹布将牛皮纸弄潮，放在台面上，在纸的左右两相对边沿，各夹有一个夹子，分别用导线与感应圈的两高压放电极相连。将人体模型的两只金属脚分别放在牛皮纸上以其中一个夹子为圆心的半径不同的圆上。可以看到人体模型的胸部装的一只氖泡发光（氖泡的两极用导线分别与两只脚上的金属“鞋”相连）。
讲解“跨步电压”的形成：
在高压线与地面的接触点处的电压就是高压线的电压。地面是导体，电流通过不同距离时电阻不等。地面上，在以接触点为圆心的圆周上，各点到接触点的距离相等，因此它们到接触点的电阻相同；不同的圆周距离接触点的距离不等，电阻不同；当一个人走向或远离圆心时，两个脚踩在不同的圆上，由于两个脚之间的地面有电阻，根据欧姆定律U=IR可知，两脚之间形成电压，于是有电流通过人体，引起触电。
综合以上的高压触电的类型，你能给出一些防止触电的建议吗？
教师引导学生总结：“不靠近高压带电体”。
问题拓展：站在高压线上的鸟儿为什么没有触电？
引导学生解释：因为鸟站在高压线上的时候都是站在其中一条线上的，鸟两脚之间的那一段高压线的电阻要比鸟的电阻小得多，把这段高压线和鸟组成的系统短路了，电流几乎全部从高压线流过，流过鸟身体的电流约等于0。所以鸟不会触电。
（2）从绝缘的角度
教师提出问题：请讨论图13-6-8中容易发生触电的原因。从图中得到启示，你能对防止触电提出一些建议吗？
学生讨论得出：第一幅图、第二幅图，湿手、湿抹布所带的水可以使物体变得潮湿，使本来不带电的物体带了电，因而引发触电；后三幅图中的电线的绝缘皮破损露出了带电体，使本来绝缘的物体变成了导体。
教师引导学生总结防止触电的方法：“不弄湿用电器”
“不损坏绝缘层”。
（3）触电后的急救
教师提问：一旦发生触电事故，你会首先怎么做？
学生交流讨论：
切断电路——应立即断开开关；
使触电者与电源脱离——用绝缘体将电线挑开；
然后进行现场抢救。
（4）引课问题解决
教师提出问题：《5岁男童小区喷泉触电身亡》令人痛心，怎样才能让喷泉等水景更安全？
学生讨论回答：
（1）采用低压电源，电压不高于36V；
（2）绝缘要好，最好埋于地下；
（3）装漏电保护装置。
●试电笔、家庭电路中的开关位置和灯泡接法、三孔插座
（1）试电笔
教师给每个学生发一支试电笔，请学生对照图13-6-9学习试电笔的构造、讨论图13-6-10中试电笔的握法是否正确并说明理由，然后亲自用来检验插座中是否满足“左零右火”的布线原则，如图13-6-11所示。
（2）
家庭电路中的开关位置和灯泡接法
①开关位置
教师提出问题：家庭电路中灯泡与用来控制它的开关的位置关系应该怎样？请学生画出电路。
然后提出问题：在开关分别接在了火线和零线的两种情况下，断开开关后，人触摸灯泡时碰到了导体部分会发生触电么？
教师给出图13-6-12的正确电路，引导学生讨论得出规则：开关接在火线上。
②灯泡接法
请学生仔细观察实物螺口灯泡的结构，给出如图13-6-13所示的灯泡的实物结构和连线情况图片，教师提出问题：倘若我不知道开关是否接通，要更换灯泡，火线接在螺口处可能会发生触电么？
请学生画出家庭电路中螺旋灯泡的火线、零线接法。给出图13-6-14的正确接法，请学生讨论分析，得出规则：螺旋接在零线上。
三孔插座
学生观看三孔插座的拆解前后实物，教师提出问题：地线的作用是什么？
对于家庭用电来说多一根PE（地）线，它是接在用电器的金属外壳上，当发生漏电事故时候，金属外壳会带电，电会被地线引入大地。这样人接触用电器外壳时就不会触电。
3.课堂小结
（1）安全电压：不高于36V。
（2）安全用电常识：
　不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
不弄湿用电器，不损坏绝缘层。
（3）试电笔、开关和灯泡、三孔插座
开关接在火线上；灯泡螺旋接在零线上；三孔插座最上方要接地线。
4.小练习
（1）关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．低于220V的电压对人体都是安全的
B．只有人体接触带电体时才会发生触电事故
C．试电笔是用来测试物体是带正电还是带负电的
D．在高压线附近的空地上放风筝
（2）下列选项中符合安全用电要求的是（
）
A．用湿手按已接电源的插座上的开关
B．及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线
C．发生电路火灾时，应立即泼水浇灭
D．有人触电时，用手把触电人拉开
（3）如图13-6-15所示的插座和电灯（带开关）是组成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将它们分别接入电路中。
五、教学反思
本节内容围绕着怎样用电人体才不会触电展开。但是安全用电常识多而杂，比较凌乱，因此教学中就需要做到两点：首先，将安全用电常识进行归类整理，才能使学生易于记忆与贯彻；其次只有让学生顺畅地从物理道理上去理解去接受才能真正地将安全用电常识转化为自己的学科素养。
本节课从人体是导体、不同电流大小对人体的作用出发，学习什么是触电。之后基于电流大小与电压和电阻的关系，分别从电压的角度和绝缘的角度，学习安全用电常识：从电压的角度，要“不接触低压带电体”“不靠近高压带电体”；从绝缘的角度，要“不弄湿用电器”“不损坏绝缘层”。这样的学习脉络，清晰条理，有理可据。将“试电笔、家庭电路灯泡和它的开关的位置关系、三孔插座”在最后学习，不仅保证了前面脉络的连贯性，而且基于电压和绝缘综合讨论学习，更透彻，效果更好。这样的教学顺序，使得教学内容揉成了一个整体，不再凌乱和不通畅。
针对“高压电弧触电”“高压跨步电压触电”，通过课件、实验、理论讲解，弥补了学生的知识基础不够，帮助学生理解。通则达，学生对于这两个难点不再有心结。
教学中也采取学生自学讨论交流的方式，培养了学生的自学能力、表达能力，也体现了课程标准提倡多种学习方式的理念。
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b
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