内容正文:
第五节 跨学科实践:安全用电科普行 (导学案)
【学习目标】
1. 理解人体触电的电流与电阻规律,能区分低压触电(单线、双线)和高压触电(电弧、跨步电压)的类型。
2. 掌握家庭用电安全操作,包括测电笔正确使用、开关接火线、三孔插座接地的方法,牢记安全用电“四不”原则。
3. 通过自主思考和案例分析,学会判断常见用电隐患,能简述触电事故的急救步骤。
4. 参与安全用电科普活动设计(如调研社区隐患、制作宣传展板),提升将物理知识转化为实践应用的能力。
5. 树立安全用电意识,主动关注家庭及社区用电安全,培养传播科普知识的社会责任。
【学习重点】
1. 明确常见触电原因(低压/高压触电),能识别生活中的触电隐患。
2. 掌握家庭用电安全操作:测电笔正确握法、开关接火线、三孔插座接地的原理与方法。
【学习难点】
1. 理解跨步电压触电的原理,明确高压触电的防护措施。
2. 结合物理知识设计简单的安全用电科普道具或展板,解决“知识→实践”的转化问题。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 触电是一定大小的 通过人体所引起的伤害事故,触电电流大小由 和加在人体两端的 决定。
2. 通常情况下,人体电阻约为 Ω;皮肤潮湿时,人体电阻会降低到约 Ω,此时触电风险显著增加。
3. 人体安全电流约为 mA以下,安全电压不高于 V,家庭电路电压(220V)远超安全电压,需格外注意。
4. 低压触电(电压低于1000V)分为两种: (人体同时接触火线和零线)和 (人体同时接触火线和大地)。
5. 高压触电包括 (高压带电体周围电场引发的放电)和 (高压输电线断落地面形成的电压差触电)。
6. 家庭电路中,开关必须接在 上,目的是断开开关后,用电器与火线断开,避免触电。
7. 有金属外壳的用电器(如电冰箱)需通过三孔插座接地,若外壳带电,电流会经 导入大地,保护人体安全。
8. 测电笔的作用是辨别 和 ,使用时必须用手接触 (选填“笔尾金属体”或“笔尖金属体”)。
9. 安全用电“四不”原则:不接触 、不靠近 、不弄湿用电器、不损坏绝缘层。
10. 发生触电事故时,第一步应 (选填“直接拉人”或“切断电源”),再用绝缘体挑开电线并抢救触电者。
【探究新知】
实践任务一、学习安全用电基本知识
图片展示各种用电警示标志,提出:人体作为导体,在不规范的用电操作或某些条件下会对人体造成伤害。
【引出概念】触电是一定大小的 通过人体所引起的伤害事故。触电电流大小由 和加在人体两端的 决定。
人体电阻:通常情况下,人体电阻约为 Ω;皮肤潮湿时,人体电阻降低到约 Ω。
人体对不同电流的反应:
不同电路电压:家庭电路电压 V;工厂用的动力电路的电压380V;高压输电线路的电压10kV~500kV
提示:加在人体的电压越高,流过人体的电流就越大,就越危险!
【强调】人体安全电流约为 mA以下,安全电压 V
科普触电类型:
1.低压触电(低于1000V的电压)
①人体同时接触 和 ,在火线和零线之间通过人体形成电流—— 触电;
②人体同时接触 和 ,在火线和大地之间通过人体形成电流—— 触电。
【思考】人站在干燥的凳子上,用一只手接触火线会触电吗?
【回答】不会触电。因为人站在干燥的凳子上,用一只手接触火线,不会形成通路,电路是断开的,所以不会触电。
2.高压触电
①高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠得很近时,高压电弧在人体中形成电流—— 触电;
②高压输电线断落在地面时,会以导线触点为中心在其周围形成 梯度变化区域。当人经过该区域时,两脚之间存在“ ”,从而使电流在两腿间流过,发生触电事故—— 触电。
【思考】1.高压输电线掉在地上,假设牛和鸡同时经过该区域,哪种动物更容易发生触电事故?人经过该区域,怎样离开才安全?
【回答】牛更容易发生触电事故,因为牛的跨步电压较大。单脚跳跃,或者双脚并立跳跃,反向离开。
【典例1】下列关于安全用电的说法正确的是( )
A.图甲,使用试电笔辨别火线零线时手必须接触笔尾金属体
B.图乙,人体会触电,此时位于a处的空气开关会自动切断电路
C.图丙,断开开关,站在地上的人用手接触点b不会触电
D.图丁,某插线板的开关可控制独立工作的指示灯和三孔插座,该插线板的连接正确
【典例2】在日常生活中,我们经常发现有居民将电线插座从窗口悬挂到室外,给电瓶车充电,空气中的水蒸气液化成小水珠附着在插座内部 ;其二,悬挂于室外的电线在风的作用下与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损, 线绝缘皮破损处,会导致触电事故。
实践任务二、了解家庭用电安全常识
一、用电器的安装要求:
开关必须接在 上;
螺口灯泡的螺纹接在 上;
用电器 应接地;
在潮湿场所,应采用具有防护罩的插座,安全高度不低于1.5m;
更换灯泡或者插座、维修用电器前应 电源开关。
二、安全用电“四不”原则
不接触 ;
不靠近 ;
不弄湿用电器;
不损坏绝缘层;
三、家庭电路中防止触电措施
更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;
保险设备、插座、导线、家用电器等达到寿命应及时更换;
不清楚物体是否带电时,先用试电笔检测
四、触电事故急救
(1)先 ;或用绝缘体将电线挑开;
(2)迅速使触电者与电源脱离,并及时进行抢救
科学窗:试电笔
【作用】辨别 和
【类型】
【结构】笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体
【使用方法】用手接触 , 接触电线。如果接触的是火线,则氖管 ;如果接触的是零线,则氖管 。
实践活动:调查社区用电隐患
调研方法:走访、问询、拍照
调研内容:①存在安全隐患的线路或设备
②居民对安全用电常识的熟知程度
调研结果:撰写调研报告
【典例3】关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.图甲中,电能表是测量电功率的仪器
B.图乙中测电笔可以用来区分零线和火线,使用时可以用手抵住金属笔尖
C.图丙中,三脚插头接入三孔插座后,金属外壳接地,能防止外壳带电时对人体造成伤害
D.图丁中,人体会发生触电,此时漏电保护器会切断电路保护人体
【典例4】家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的;如图甲所示是测电笔的结构,其中a为电阻、b为氖管,测电笔中的电阻与氖管的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);图乙、丙中,测电笔正确的握法是 (选填“乙”或“丙”)。
实践任务三、举办安全用电科普宣传活动
1.设计宣传展板并准备演示道具(进行安全用电科普宣传);
2.绘制海报、展板等进行宣传(安全用电的经验或知识性内容);
3.制作模拟电路(演示危险性较高的触电事故情形);
4.优化改进自己的展示道具和展示流程。
【精讲点拨】
一、重难点突破
1. 跨步电压触电的理解:
高压输电线断落地面后,以触点为中心形成“电压梯度”(离触点越近,电压越高)。人双脚分开站立时,两脚间的电压差叫“跨步电压”,电流会从一脚流入、另一脚流出,引发触电。因此,进入危险区域时需单脚跳跃或双脚并立跳跃,避免形成跨步电压。
二、易混点辨析
1. “安全电压”的误区:
安全电压不高于36V,但并非“低于36V就绝对安全”——若人体电阻极低(如皮肤破损、潮湿),即使电压低于36V,电流也可能超过安全值(10mA),仍有触电风险。
2. “不接触低压带电体”的范围:
低压带电体不仅指火线、零线,还包括:破损的电线、未接地的金属外壳用电器、潮湿的插座等,需避免直接或间接接触。
三、解题技巧
判断“是否触电”的关键:看是否形成“火线→人体→零线/大地”的闭合通路。
例1:人站在干燥凳子上,单手接触火线→无通路(凳子绝缘)→不触电;
例2:人站在地上,双手分别接触火线和零线→形成通路→触电。
【课堂总结】
第五节 跨学科实践:安全用电科普行
【课堂练习】
1. “全国中小学安全教育平台”中强调了安全用电,我们应该“珍爱生命,规范用电”。图中下列做法符合安全用电的是( )
A.甲图中,三脚插头中的L脚接地线较长,其目的是插插头时使家用电器的金属外壳先接地线,拔插头时能使金属外壳后离开地线,避免触电
B.乙图中,测电笔使用时要用手指抵住笔尾金属体
C.丙图中,家庭电路电流过大时引发火灾,一定是因为某个用电器发生了短路
D.丁图中,人站在绝缘板凳上,两手分别接触火线和零线不会触电
2.以下做法中符合安全用电原则的是( )
A.厨房电器起火,立马泼水灭火 B.用湿抹布擦洗正在发光的灯泡
C.人触电时,应先切断电源再救助 D.家用电器的金属外壳无须接地
3.人体就像一台复杂的机器,包含很多物理知识。如图所示,当站在地面上的人接触裸露的火线时,人会触电,说明人体是 (选填“导体”或“绝缘体”);为了防止这种触电事故,保护人身安全,家庭电路中必须安装 (选填“空气开关”或“漏电保护器”)。
4.如图所示的家庭电路中安装有灯泡、电风扇和一个插座。闭合开关和,灯泡正常发光,电风扇转动。一段时间后,电风扇突然停止转动,灯泡依然正常发光,经检查发现bc断路。用试电笔测试插座的左孔,氖管会 (选填“发光”或“不发光”)。
【课后反思】
1. 测电笔的正确使用方法你是否掌握?有没有混淆“笔尾金属体”和“笔尖金属体”的接触要求?
2. 家庭中常见的用电隐患(如开关接零线、金属外壳不接地)你能准确识别吗?尝试列出3条自家可能存在的隐患。
3. 你设计的科普宣传内容(海报/模拟电路/顺口溜)是否能清晰传递安全用电知识?是否需要补充更多细节(如案例、图示)?
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第五节 跨学科实践:安全用电科普行 (导学案)
【学习目标】
1. 理解人体触电的电流与电阻规律,能区分低压触电(单线、双线)和高压触电(电弧、跨步电压)的类型。
2. 掌握家庭用电安全操作,包括测电笔正确使用、开关接火线、三孔插座接地的方法,牢记安全用电“四不”原则。
3. 通过自主思考和案例分析,学会判断常见用电隐患,能简述触电事故的急救步骤。
4. 参与安全用电科普活动设计(如调研社区隐患、制作宣传展板),提升将物理知识转化为实践应用的能力。
5. 树立安全用电意识,主动关注家庭及社区用电安全,培养传播科普知识的社会责任。
【学习重点】
1. 明确常见触电原因(低压/高压触电),能识别生活中的触电隐患。
2. 掌握家庭用电安全操作:测电笔正确握法、开关接火线、三孔插座接地的原理与方法。
【学习难点】
1. 理解跨步电压触电的原理,明确高压触电的防护措施。
2. 结合物理知识设计简单的安全用电科普道具或展板,解决“知识→实践”的转化问题。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 触电是一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故,触电电流大小由人体电阻和加在人体两端的电压决定。
2. 通常情况下,人体电阻约为104~105Ω;皮肤潮湿时,人体电阻会降低到约103Ω,此时触电风险显著增加。
3. 人体安全电流约为10mA以下,安全电压不高于36V,家庭电路电压(220V)远超安全电压,需格外注意。
4. 低压触电(电压低于1000V)分为两种:双线触电(人体同时接触火线和零线)和单线触电(人体同时接触火线和大地)。
5. 高压触电包括高压电弧触电(高压带电体周围电场引发的放电)和跨步电压触电(高压输电线断落地面形成的电压差触电)。
6. 家庭电路中,开关必须接在火线上,目的是断开开关后,用电器与火线断开,避免触电。
7. 有金属外壳的用电器(如电冰箱)需通过三孔插座接地,若外壳带电,电流会经地线导入大地,保护人体安全。
8. 测电笔的作用是辨别火线和零线,使用时必须用手接触笔尾金属体(选填“笔尾金属体”或“笔尖金属体”)。
9. 安全用电“四不”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。
10. 发生触电事故时,第一步应切断电源(选填“直接拉人”或“切断电源”),再用绝缘体挑开电线并抢救触电者。
【探究新知】
实践任务一、学习安全用电基本知识
图片展示各种用电警示标志,提出:人体作为导体,在不规范的用电操作或某些条件下会对人体造成伤害。
【引出概念】触电是一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。触电电流大小由人体电阻和加在人体两端的电压决定。
人体电阻:通常情况下,人体电阻约为104~105Ω;皮肤潮湿时,人体电阻降低到约103Ω。
人体对不同电流的反应:
不同电路电压:家庭电路电压220V;工厂用的动力电路的电压380V;高压输电线路的电压10kV~500kV
提示:加在人体的电压越高,流过人体的电流就越大,就越危险!
【强调】人体安全电流约为10mA以下,安全电压不高于36V
科普触电类型:
1.低压触电(低于1000V的电压)
①人体同时接触火线和零线,在火线和零线之间通过人体形成电流——双线触电;
②人体同时接触火线和大地,在火线和大地之间通过人体形成电流——单线触电。
【思考】人站在干燥的凳子上,用一只手接触火线会触电吗?
【回答】不会触电。因为人站在干燥的凳子上,用一只手接触火线,不会形成通路,电路是断开的,所以不会触电。
2.高压触电
①高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠得很近时,高压电弧在人体中形成电流——高压电弧触电;
②高压输电线断落在地面时,会以导线触点为中心在其周围形成电压梯度变化区域。当人经过该区域时,两脚之间存在“跨步电压”,从而使电流在两腿间流过,发生触电事故——跨步电压触电。
【思考】1.高压输电线掉在地上,假设牛和鸡同时经过该区域,哪种动物更容易发生触电事故?人经过该区域,怎样离开才安全?
【回答】牛更容易发生触电事故,因为牛的跨步电压较大。单脚跳跃,或者双脚并立跳跃,反向离开。
【典例1】下列关于安全用电的说法正确的是( )
A.图甲,使用试电笔辨别火线零线时手必须接触笔尾金属体
B.图乙,人体会触电,此时位于a处的空气开关会自动切断电路
C.图丙,断开开关,站在地上的人用手接触点b不会触电
D.图丁,某插线板的开关可控制独立工作的指示灯和三孔插座,该插线板的连接正确
【答案】A
【详解】A.如果手不接触笔尾金属体,电流无法形成回路流向大地,氖管就不会发光,从而无法判断电线是火线还是零线,所以手必须接触笔尾金属体,故A正确;
B.图乙中人体触电电流会流向大地,电路中的电流不会很大,所以电路中的空气开关不会自动切断电路,漏电保护器会断开,故B错误;
C.丙图中开关接的是零线,这样即使断开开关,站在地上的人用手接触点b时电流也会从火线经过人体流向大地,所以人会触电,故C错误;
D.丁图中开关在干路上,可以控制独立工作的指示灯和三孔插座,但三孔插座左右两个孔火线和零线接反了,故D错误。
故选A。
【典例2】在日常生活中,我们经常发现有居民将电线插座从窗口悬挂到室外,给电瓶车充电,空气中的水蒸气液化成小水珠附着在插座内部 ;其二,悬挂于室外的电线在风的作用下与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损, 线绝缘皮破损处,会导致触电事故。
【答案】 短路 火
【详解】[1] 小水珠是液态的,生活中的含杂质的液态水导电,会使电路短路。
[2]家庭电路中,人体只要接触火线破损处就会发生触电事故,但若只接触零线不会发生触电事故,故悬挂于室外的电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触火线绝缘皮破损处,导致触电事故。
实践任务二、了解家庭用电安全常识
一、用电器的安装要求:
开关必须接在火线上;
螺口灯泡的螺纹接在零线上;
用电器金属外壳应接地;
在潮湿场所,应采用具有防护罩的插座,安全高度不低于1.5m;
更换灯泡或者插座、维修用电器前应断开电源开关。
二、安全用电“四不”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;
三、家庭电路中防止触电措施
更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;
保险设备、插座、导线、家用电器等达到寿命应及时更换;
不清楚物体是否带电时,先用试电笔检测
四、触电事故急救
(1)先切断电源;或用绝缘体将电线挑开;
(2)迅速使触电者与电源脱离,并及时进行抢救
科学窗:试电笔
【作用】辨别火线和零线
【类型】
【结构】笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体
【使用方法】用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线。如果接触的是火线,则氖管发光;如果接触的是零线,则氖管不发光。
实践活动:调查社区用电隐患
调研方法:走访、问询、拍照
调研内容:①存在安全隐患的线路或设备
②居民对安全用电常识的熟知程度
调研结果:撰写调研报告
【典例3】关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.图甲中,电能表是测量电功率的仪器
B.图乙中测电笔可以用来区分零线和火线,使用时可以用手抵住金属笔尖
C.图丙中,三脚插头接入三孔插座后,金属外壳接地,能防止外壳带电时对人体造成伤害
D.图丁中,人体会发生触电,此时漏电保护器会切断电路保护人体
【答案】C
【详解】A.电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪器,不是测量电功率,故A错误;
B.测电笔可以用来区分零线和火线,使用时手要接触笔尾金属体,不能接触金属笔尖,否则会触电,故B错误;
C.三脚插头接入三孔插座后,金属外壳接地,若外壳带电,电流会流入大地,能防止对人体造成伤害,故C正确;
D.图丁中人体触电时,火线和零线电流相等,漏电保护器不会切断电路,故D错误。
故选C。
【典例4】家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的;如图甲所示是测电笔的结构,其中a为电阻、b为氖管,测电笔中的电阻与氖管的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);图乙、丙中,测电笔正确的握法是 (选填“乙”或“丙”)。
【答案】 火 串联 丙
【详解】[1]火线与大地间的电压为220V,当人体直接或间接与火线接触,并构成回路时,电流经过人体,所以会造成触电。
[2][3]使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触火线,电流从火线经过笔尖、电阻、氖管、弹簧、金属笔卡、人体,最终流入大地,所以笔中的电阻与氖管串联,正确的握法是丙。
实践任务三、举办安全用电科普宣传活动
1.设计宣传展板并准备演示道具(进行安全用电科普宣传);
2.绘制海报、展板等进行宣传(安全用电的经验或知识性内容);
3.制作模拟电路(演示危险性较高的触电事故情形);
4.优化改进自己的展示道具和展示流程。
【精讲点拨】
一、重难点突破
1. 跨步电压触电的理解:
高压输电线断落地面后,以触点为中心形成“电压梯度”(离触点越近,电压越高)。人双脚分开站立时,两脚间的电压差叫“跨步电压”,电流会从一脚流入、另一脚流出,引发触电。因此,进入危险区域时需单脚跳跃或双脚并立跳跃,避免形成跨步电压。
二、易混点辨析
1. “安全电压”的误区:
安全电压不高于36V,但并非“低于36V就绝对安全”——若人体电阻极低(如皮肤破损、潮湿),即使电压低于36V,电流也可能超过安全值(10mA),仍有触电风险。
2. “不接触低压带电体”的范围:
低压带电体不仅指火线、零线,还包括:破损的电线、未接地的金属外壳用电器、潮湿的插座等,需避免直接或间接接触。
三、解题技巧
判断“是否触电”的关键:看是否形成“火线→人体→零线/大地”的闭合通路。
例1:人站在干燥凳子上,单手接触火线→无通路(凳子绝缘)→不触电;
例2:人站在地上,双手分别接触火线和零线→形成通路→触电。
【课堂总结】
第五节 跨学科实践:安全用电科普行
【课堂练习】
1. “全国中小学安全教育平台”中强调了安全用电,我们应该“珍爱生命,规范用电”。图中下列做法符合安全用电的是( )
A.甲图中,三脚插头中的L脚接地线较长,其目的是插插头时使家用电器的金属外壳先接地线,拔插头时能使金属外壳后离开地线,避免触电
B.乙图中,测电笔使用时要用手指抵住笔尾金属体
C.丙图中,家庭电路电流过大时引发火灾,一定是因为某个用电器发生了短路
D.丁图中,人站在绝缘板凳上,两手分别接触火线和零线不会触电
【答案】B
【详解】A.三脚插头中的E脚接地线,L脚应该接火线,接地线较长其目的是插插头时使家用电器的金属外壳先接地线,拔插头时能使金属外壳后离开地线,避免触电,故A不符合题意;
B.使用测电笔时手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故B符合题意;
C.家庭电路电流过大时引发火灾,可能是因为某个用电器发生了短路,也可能是用电器的总功率过大,故C不符合题意;
D.人站在绝缘板凳上,两手分别接触火线和零线,此时人体构成了通路,会触电,故D不符合题意。
故选B。
2.以下做法中符合安全用电原则的是( )
A.厨房电器起火,立马泼水灭火 B.用湿抹布擦洗正在发光的灯泡
C.人触电时,应先切断电源再救助 D.家用电器的金属外壳无须接地
【答案】C
【详解】A.厨房电器起火,应该首先切断电源,不能带电泼水灭火,水是导体容易发生触电,故A不符合题意;
B.生活用水是导体,用湿抹布擦洗正在发光的灯泡容易发生触电,因此不能用湿抹布擦洗正在发光的灯泡,故B不符合题意;
C.发现有人触电时,应先切断电源,避免施救人员再次触电,故C符合题意;
D.有金属外壳的家用电器要使用三孔插座,为了防止接触金属外壳时发生触电,金属外壳应该接地线,故D不符合题意。
故选C。
3.人体就像一台复杂的机器,包含很多物理知识。如图所示,当站在地面上的人接触裸露的火线时,人会触电,说明人体是 (选填“导体”或“绝缘体”);为了防止这种触电事故,保护人身安全,家庭电路中必须安装 (选填“空气开关”或“漏电保护器”)。
【答案】 导体 漏电保护器
【详解】[1]当站在地面上的人接触裸露的火线时,电流会通过人体流入大地,形成通路,人会触电,这表明人体能够导电,所以人体是导体。
[2]空气开关在电路中电流过大(如短路或用电器总功率过大)时,会自动切断电路,起到保护电路的作用,但它不能防止人接触火线时发生的触电事故;漏电保护器的作用是在发生漏电或有人触电时,能迅速切断电路,从而防止触电事故的发生。当站在地面上的人接触裸露的火线时,会有电流通过人体流入大地,此时漏电保护器会检测到漏电电流,并自动切断电路,保护人身安全。
4.如图所示的家庭电路中安装有灯泡、电风扇和一个插座。闭合开关和,灯泡正常发光,电风扇转动。一段时间后,电风扇突然停止转动,灯泡依然正常发光,经检查发现bc断路。用试电笔测试插座的左孔,氖管会 (选填“发光”或“不发光”)。
【答案】发光
【详解】灯泡正常发光,说明火线到灯泡、零线到灯泡的回路是通路,即火线正常,零线bc断路,插座左孔与火线相连。试电笔接触火线时氖管发光,所以用试电笔测试插座的左孔,氖管会发光。
【课后反思】
1. 测电笔的正确使用方法你是否掌握?有没有混淆“笔尾金属体”和“笔尖金属体”的接触要求?
2. 家庭中常见的用电隐患(如开关接零线、金属外壳不接地)你能准确识别吗?尝试列出3条自家可能存在的隐患。
3. 你设计的科普宣传内容(海报/模拟电路/顺口溜)是否能清晰传递安全用电知识?是否需要补充更多细节(如案例、图示)?
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