第三节 安全用电（表格式教学设计）物理新教材教科版九年级下册

第三节 安全用电（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第三节 安全用电 教学目标 物理观念 能根据P=UI分析家庭电路中总功率与电流的关系；能结合短路现象解释导线发热的原因；能说出安全电压的范围(不高于36V)；区分常见的触电类型及阐述安全用电的基本原则。 科学思维 通过分析触电事故案例，运用电路知识解释触电原因，培养逻辑推理能力；在讨论安全用电措施时，能 结合物理、生物等知识进行综合分析，提升科学思维的全面性。 科学探究 经历“分析触电案例一模拟触电场景一探究急救方 法”的过程，学会观察、分析生活中的用电安全隐患，通过模拟实 验理解触电原理，提升对安全问题的探究能力和实践操作能力。 科学态度 与责任 能主动识别生活中潜在的用电安全隐患，树立“安全第一”的责任意识；能在真实情境中做出正确应对决策，如发现触电立即切断电源，体现应急处理的责任担当。 教材分析 本节围绕家庭电路中的电功率过大、短路和触电事故展开，知识上承接欧姆定律与电功率计算，构建安全用电的知识体系。内容通过生活实例与示意图呈现，突出物理与生活的联系，难点在于理解总功率对电流的影响及短路的危险性。教学应从现象入手，采用情境模拟与问题驱动法，引导学生推导I=P/U 在220 V电压下的实际应用，认识并联电路中电流叠加的规律。目标定位在能解释过载、短路引发火灾的原因，掌握安全用电原则，提升社会责任意识。通过案例分析与应急处理讨论，检测学生对电流热效应与人体触电机制的理解。 学情分析 学生此前已学过电功率、欧姆定律、串并联电路特点等知识，具备一定的电路分析逻辑能力。此阶段学生抽象思维有所发展，但对实际电路隐患的感知不足，易忽略生活中的用电风险。这部分内容的重难点是理解总功率过大、短路引发危险的原理，掌握低压触电的两种形式及急救原则，要求学生能结合公式分析电路电流变化，树立安全用电的意识，学会在生活中规避用电危险。 教学重点 1.理解家庭电路中电流过大的两个主要原因：用电器总功率过大和短路。 2.人体直接或间接触碰到相线，会引发触电事故。 教学难点 理解家庭电路中电流过大的两个主要原因。 教学准备 相关视频、挂图、模型、课件等。 教学过程 导入新课 看一看 想一想 电给我们的生活带来了极大便利，但不规范用电会带来很大危害。 生活中，同时使用多个用电器而断电；用电器不慎进水后因接通电源而彻底损毁...... 影响家庭电路安全的常见用电问题有哪些呢？？ 本节课将学习相关内容。 学习新课 一、过载和短路 1. 过载： 【场景再现】在我们日常家庭用电过程中，有时会出现下列现象：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；这些都是连入用电器总功率过大造成的。 （1）家用电器的总功率： 【推导】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 P = P1+ P2 + …+ Pn 可见，在家庭电路中，同时工作的用电器越多，尤其是同时工作的大功率用电器越多，电路消耗的总功率就越大。 （2）电功率过大导致电流过大的原因： 根据P =UI，可得I=P/U。因为家庭电路中的电压220V是一定的，所以用电器总电功率P越大，电路中的电流I就越大。 所以，用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。 （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，产生的热量就越多，会引起线路故障，甚至发生火灾。因此，电路中同时使用的用电器不能太多。 （4）如何防止家庭电路出现总功率过大： 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。 【例题1】如图所示，通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路中的_____（填“电阻”或“电流”）过大。根据焦耳定律可知，干路上的电流产生过多的_____，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾。 【答案】电流、热量。 【详解】家庭电流中电压为220V，由P=UI可知，通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中的总功率过大，干路电流会过大。 根据焦耳定律可知，电流过大时，干路导线会产生过多的热量，使导线温度升高，容易引起火灾。 2. 短路： （1）家庭电路中的短路现象： ①不小心使相线和中性线直接连通造成短路。 ②电线绝缘皮破损或老化，使相线和中性线直接连通造成短路。 ③用电器进水造成短路。 （2）短路引起电流过大的原因： 在短路的情况下，电阻 R 很小；根据欧姆定律可知，若电压不变，电路中的电流 I 会很大。 （3）短路对家庭电路的影响 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。 【例题2】小华将手提电脑的电源线插头插入墙上一个两孔插座时，听到一声巨响，同时室内电灯全部熄灭。检查后发现电脑电源线已炸开，室内断路器也已自动断开。对此次事故原因的分析最恰当的是（　　） A．可能是电脑电源线的插头原来已经短路 B．可能是电脑电源线炸开处内部已断路 C．一定是室内断路器断路 D．一定是插座内部原来就已经短路 【答案】A。 【解析】由题意可知，手提电脑的电源线已炸开，室内断路器也已自动断开，说明电路中有短路故障。 A．若电脑电源线的插头原来已经短路，当插头接入插座后会造成电路短路，电流过大使得电脑电源线炸开、断路器自动断开，A符合题意； B．如果电脑电源线炸开处内部已断路了，电脑所在电路处于断路状态，不会造成断路器自动断开，故B不符合题意； C．如果室内断路器断路，电路中没有电流，将电脑的电源线插头插入插座时不会发生短路，电脑电源线不会被炸开，故C不符合题意； D．如果插座内部原来就已经短路了，则不接入电脑时电路就已经短路，接入电脑之前断路器就会自动断开，故D不符合题意。所以选A。 【例题3】如图所示的家庭电路中，开关闭合后，保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的，甲图中的原因是_______；乙图中的原因是_______。    【答案】用电器总功率过大；短路。 【详解】家庭电路中电流过大总共有两个原因：短路和总功率过大；用电器总功率等于各个用电器功率之和，甲图中并联的用电器太多，总功率太大，根据公式P=UI，电流会非常大；乙图中金属线将火线和零线接通，造成短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大。 学习新课 二、触电和安全电压 1.触电： （1）人体电阻及触电的实质： 人是导体。当人体触及带电体并成为闭合电路的一部分时，人体就会有电流通过。通常情况下，人的皮肤在干燥时电阻为104~105Ω，在潮湿时皮肤的电阻会大幅降低。如果电流达到一定值，就会发生触电事故。 （2）人体接触不同电流的作用特征： 　电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关。 2.安全电压： （1）触电电流大小由人体电阻和加在人体两端的电压决定。电压越高，触电时，通过人体电流越大，对人的生命危害越大。 大量实验数据表明：人体的安全电压不高于36伏。 （2）我国规定了适用于不同环境的安全电压，其额定值分为五个等级： 42V、36V、24V、12V 和6V。 【例题4】根据所学知识说明为什么家庭电路中，人体触电是很危险的。 分析：家庭电路的电压为220V，当人体触电时，由欧姆定律可得，通过人体产生的电流（人体的电阻取104Ω）。 这个电流值远远超过安全电流10mA，是不安全的。 【例题5】小王家里“停电了”，他家停电的原因不可能是下列哪种情况（　　） A．小王家智能电表余额为零 B．小王家漏电保护器跳闸 C．小王家的某条电线断路 D．全楼用电器总功率过大 【答案】D。 【详解】A、若小王智能电表余额为零，会导致小王家停电，而其他用户有电，故A是可能的。 B、若小王家漏电保护器跳闸，会导致小王家停电，而其他用户有电，故B是可能的。 C、如果小王家的某条电线断路，会导致小王家停电，而其他用户有电，故C是可能的。 D、若全楼用电器总功率过大，干路电流过大，会引起整栋楼的空气开关断开，整栋楼停电，故D是不可能的。 学习新课 三、低压触电和高压触电 1.低压线路和高压线路： ①家庭电路的电压为220 V；②工厂动力电路的电压为380 V；它们都属于低压电。 ③高压输电线路的电压为10 kV～500 kV，属于高压电。 这些电压值远远超过安全电压36V，都是不安全的。 2.低压触电： ①单线触电：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。 ②双线触电：当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。 3.高压触电： 高压设备电压很高（1000V 以上），即使人与之不接触也会存在风险。 ①电弧触电：高压输电线路电压高达几万伏至百万伏，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。 ②跨步电压触电：当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的电压（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。 【例题6】电工维修电路有时需要带电操作，如图所示，以下操作不会发生触电事故的是（　　） A．甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线 B．乙站在绝缘凳上仅接触火线 C．丙站在地上仅接触火线 D．丁站在地上同时接触火线和零线 【答案】B 【详解】人体触电，原因是有电流流过，形成通路。人体为导体，一边与火线相接，一边与零线相接或与大地相接，都会形成通路， 图甲、丙、丁中都能构成闭合的电路，即有电流流过人体，会触电；图乙中没有构成闭合的电路，即电流不会流过人体，不会触电。 故选：B。 学习新课 四、用电保护 1.家庭电路中用电防护： 现代住宅的用电线路有保护接地措施，三孔插座中的保护接地线直接与大地连接（即保护接地），或通过电源（变压器）的中性点接地（即保护接零）。采用这些保护措施，再由故障电流触发空气开关或漏电保护器自动切断电源，可以及时消除险情。 （1）无保护接地，发生图相线与用电器金属外壳连通故障时，有触电的危险。 （2）有保护接地，发生相线与用电器金属外壳连通故障时，故障电流会使熔断器熔断或使空气开关、漏电保护器自动切断电源。 2. 安全用电原则： ● 不接触低压带电体，不靠近高压带电体； ● 更换灯泡、搬动用电器前应断开电源开关； ● 不弄湿用电器，不损坏绝缘层； ● 保护装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。 3. 触电的急救措施： 应当赶快切断电源，或者用干燥的木棍将电线挑开，使触电的人迅速脱离电源。切断电源后，必要时应该对触电者进行急救，同时尽快通知医务人员抢救；若同时发生火灾，要先切断电源，绝不能在未断电的情况下泼水救火。 特别需要注意不能直接去碰触电的人，否则施救者也会触电。 4.防雷电： 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。 防雷的原理是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。 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7】安全用电是现代社会人人都应该了解的常识，下列场景符合安全用电原则的是（　　） A．甲图中使用绝缘皮破损的插头 B．乙图中用湿手控制开关 C．丙图中用干燥的木棒挑开触电者身上的电线 D．丁图中在高压线附近放风筝 【答案】C 【详解】A、导线绝缘皮破损继续使用，当人去触摸插头时，就可能使人体和带电体接触，就会造成触电事故，十分危险，不符合安全用电原则，故A错误； B、接在电路中的电源插头属于带电体，用湿手触摸时，生活用水属于导体，有可能使电流通过水传到人体上，使人体触电，十分危险，故B不符合安全用电原则，故B错误； C、发现有人触电，首先要使触电者尽快脱离电源，可以用绝缘棒将电线挑开，然后根据具体情况，进行相应的救治，符合安全用电原则，故C正确； D、在高压线附近放风筝，容易造成高压触电；故D不符合安全用电原则，故D错误。 故选：C。 板书设计见课堂小结。 课 堂 小 结 课 后 作 业 完成课本P16中的1-4小题。 教 学 反 思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $