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第四節(jié) 歐姆定律和安全用電 ●教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)目標(biāo) 1．會(huì)用歐姆定律的知識(shí)理解安全用電的道理。 2．通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，了解安全用電的常識(shí)。 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(guò)用歐姆定律對(duì)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(shí)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題的能力。 2．通過(guò)了解安全用電，增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)和自我保護(hù)意識(shí)。 三、德育目標(biāo) 1．通過(guò)本節(jié)課的學(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(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。 2．通過(guò)聯(lián)系實(shí)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(ài)科學(xué)的精神。 ●教學(xué)重點(diǎn) 1．應(yīng)用已學(xué)到的歐姆定律的知識(shí)，分析實(shí)際生活中的問(wèn)題。 2．了解安全用電常識(shí)。 ●教學(xué)難點(diǎn) 學(xué)生對(duì)安全用電重要性的理解及對(duì)學(xué)生安全用電意識(shí)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(guò)程 一、引入新課 教師利用投影儀投影各種警示標(biāo)志，請(qǐng)學(xué)生辨認(rèn)，并能說(shuō)出這些標(biāo)志都在什么地方或說(shuō)明哪里有這些標(biāo)志，你在什么地方看到過(guò)這些標(biāo)志。不需要同學(xué)們對(duì)所有的標(biāo)志都認(rèn)識(shí)，或說(shuō)清楚，重點(diǎn)放在對(duì)“高壓危險(xiǎn)”的標(biāo)志認(rèn)識(shí)上。 ［師］投影“高壓危險(xiǎn)”“有電危險(xiǎn)”的警示標(biāo)志。同學(xué)們認(rèn)識(shí)這是什么標(biāo)志嗎？ ［生］這是高壓危險(xiǎn)的標(biāo)志。 ［生］這是有電危險(xiǎn)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(shuō)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(jiàn)過(guò)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(huì)書上學(xué)過(guò)。 …… ［師］鼓勵(lì)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(méi)有在電池上或手電筒上看到過(guò)類似的警示標(biāo)志？ ［生］（回憶、交流）沒(méi)有。 二、進(jìn)行新課 ［師］我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中做實(shí)驗(yàn)時(shí)，有電池才能點(diǎn)亮小燈泡.電池也是有電的，為什么沒(méi)有警示標(biāo)志呢？ ［生］電池沒(méi)有危險(xiǎn)。 ［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(méi)有危險(xiǎn)有關(guān)系嗎？有什么關(guān)系呢？ ［生］電壓的高低與有沒(méi)有危險(xiǎn)有關(guān)系，電壓越高越危險(xiǎn)。 ［師］為什么電壓越高越危險(xiǎn)呢？同學(xué)們能不能根據(jù)你學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)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(shí)，電流會(huì)越大，這樣就會(huì)有危險(xiǎn)。 ［師］電壓越高越危險(xiǎn)，是因?yàn)殡妷涸礁?，電流?huì)很大，所以可以說(shuō)電流越大越危險(xiǎn)。為什么呢？ ［生］（思考，討論）小燈泡工作時(shí)，如果超過(guò)它的額定電壓，就會(huì)使電路中電流過(guò)大，因而燒壞小燈泡。如果人體通過(guò)較大電流，也可能對(duì)人體造成傷害。所以，電壓高、電流大就有危險(xiǎn)。 ［師］同學(xué)們能根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)分析問(wèn)題非常好。你分析的對(duì)不對(duì)呢？請(qǐng)同學(xué)們看一段資料。 ［投影］ 電流對(duì)人體的作用特征 ［師］從我們投影的資料，說(shuō)明了同學(xué)們的分析是非常有道理的，誰(shuí)還記得我們學(xué)過(guò)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(shí)，對(duì)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(shí)電阻是1000~5000 Ω，潮濕時(shí)是200~800 Ω。 ［師］如果兩端加上36 V的電壓，電流是多少？請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下。 兩名學(xué)生板演，分別計(jì)算手干燥和潮濕時(shí)的電流， 干燥時(shí)：Imin==7.210-3 A=7.2 mA Imax==3610-3 A=36 mA 潮濕時(shí)：Imin==0.045 A=45 mA Imax==0.18 A=180 mA ［師］從這一組計(jì)算的數(shù)值，你看出了什么問(wèn)題?說(shuō)一說(shuō)你的看法。 ［生］人體電阻最大時(shí)，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(huì)更大，那樣就會(huì)對(duì)人造成傷害，所以安全電壓是不高于36 V。 ［生］人手潮濕的時(shí)候電阻就會(huì)變小，36 V電壓也很危險(xiǎn)，36 V并不是絕對(duì)的安全電壓。 ［生］手濕的時(shí)候不能用手去觸摸正在使用的用電器及開(kāi)關(guān)。 …… （說(shuō)明：投影資料“電流對(duì)人體的作用特征”不是直接從實(shí)驗(yàn)得來(lái)的，而是從觸電事故的統(tǒng)計(jì)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(shí)候，如果不小心碰觸，對(duì)人體有沒(méi)有危險(xiǎn)？ ［生］家庭電路的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了安全電壓所以是有危險(xiǎn)的。 ［生］根據(jù)歐姆定律的計(jì)算，即使人體電阻在最大的時(shí)候，如果碰到220 V的電壓，電流也在40 mA以上，對(duì)人是有危險(xiǎn)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(xiǎn)。 ［師］難道用干手觸摸沒(méi)有危險(xiǎn)嗎？ ［生］應(yīng)該沒(méi)有，如果都有危險(xiǎn)怎么開(kāi)關(guān)電器？電器還怎么用呢？ 引導(dǎo)學(xué)生從見(jiàn)過(guò)的電器外殼考慮。 ［師］家里的插座、開(kāi)關(guān)等的金屬導(dǎo)體是不是直接露在外面呢？ ［生］不是.在開(kāi)關(guān)和插座外面都有絕緣材料。 ［師］使用的時(shí)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(méi)有危險(xiǎn)。 ［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(méi)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(kāi)關(guān)，拔插頭時(shí)，容易使水流入開(kāi)關(guān)或插頭內(nèi)，通過(guò)水這種導(dǎo)體使人和電源相通，造成危險(xiǎn)。 ［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(guò)大家的交流、討論，已了解了一些安全用電常識(shí)。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(xiǎn)的。 ［投影］高壓觸電 通過(guò)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(huì)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(qǐng)同學(xué)們根據(jù)這段錄影資料，結(jié)合自己平時(shí)對(duì)有關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，談一談你對(duì)雷電的了解。 ［生］帶正電的物體和帶負(fù)電的物體靠近時(shí)常有火花產(chǎn)生，同時(shí)發(fā)出劈啪的聲響，這種現(xiàn)象叫放電。雷雨時(shí)，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(guò)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(shí)，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(guò)，就會(huì)給人們帶來(lái)危害。比如擊毀房屋，造成人畜傷亡，還會(huì)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(shí)，雷電的路徑往往經(jīng)過(guò)地面上突起的部分，如樹(shù)木、高大建筑等，所以通常在高大建筑物的頂部安裝避雷針來(lái)防雷電。 ［生］雷雨的天氣盡量不要外出走動(dòng)，不要在大樹(shù)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(duì)人類會(huì)作出很大的貢獻(xiàn)。 ［生］現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了人工降雷，是不是也能實(shí)現(xiàn)人工消雨、人工消雷呢？ …… ［師］同學(xué)們對(duì)雷電知識(shí)已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)，請(qǐng)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(shí)，雷電的路徑往往會(huì)經(jīng)過(guò)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(lì)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來(lái)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(shí)際上是引雷針，它把雷電引來(lái)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，高壓輸電線一般是祼線，沒(méi)有絕緣層包圍，但它通過(guò)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(guò)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］課后同學(xué)們閱讀“STS”。通過(guò)血的教訓(xùn)，希望大家更清楚地認(rèn)識(shí)，人類同大自然的抗?fàn)?，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(jì) 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(duì)不要接觸沒(méi)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(shí)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：