任务一 电的认识（教学设计）《电工技术基础与技能》上好课（电工版·第2版）

电工技术基础与技能 项目一电的认识与安全用电 任务 一 电的认识 教学设计 一、教学目标 1. 知识目标：了解人类认识电的简要历史；理解电能的产生、输送与分配的基本过程；掌握交流电与直流电的基本概念、符号及主要区别。 2. 技能目标：能够正确、安全地使用氖泡式试电笔检测导线或设备是否带电。 3. 素养目标：培养学生严谨的科学态度和安全用电意识；激发学生探索电学知识的兴趣；树立节能环保的理念。 二、基本知识讲解 1. 电的认识 定义：电是一种自然现象，是电荷（如电子）定向移动形成的一种能量形式。它是现代社会最方便、最清洁的终端能源。 重要性：电渗透到人类生活的每一个角落，现代生活、科学技术、工农业生产都离不开电。 2. 人类认识电的过程 (1) 公元前6世纪，希腊人发现摩擦起电现象。 (2) 18世纪，杜菲发现电有两种性质（同斥异吸）。 (3) 富兰克林通过风筝实验证明天电与摩擦电本质相同，并发明避雷针。 (4) 伏打发明“伏打电堆”，人类首次获得稳定持续的电流。 (5) 后续科学家（奥斯特、安培、法拉第、欧姆、汤姆生等）不断深入研究，最终在原子层面揭示了电的本质（电子）。 图1：人类认识电的历史关键节点图] 3. 电能的产生、输送和分配 (1) 产生：主要通过热能（燃煤、燃气）、水能、风能、太阳能、核能等方式驱动发电机发电。 (2) 输送：通过升压变电站将电压升高进行远距离高压输电，以减少线路损耗。 (3) 分配：通过降压变电站和配电变压器将高压电逐级降低至用户所需的安全电压等级（如220V/380V），并分配给各类用户。 图2：电能输送与分配流程图 4. 交流电与直流电 (1) 交流电（AC，符号“∽”）：电流的大小和方向随时间作周期性变化。发电厂发出的电、家庭和工业用电多为交流电。 (2) 直流电（DC，符号“—”）：电流的大小和方向不随时间变化。由干电池、蓄电池、直流稳压电源等提供，常用于电子设备。 图3：交流电与直流电波形图对比 三、物品准备与介绍 1. 试电笔（氖泡式） (1) 结构：笔尖金属探头、高阻值电阻、氖泡、弹簧、笔尾金属部分、绝缘笔身。 (2) 功能：用于检测低压（通常50-500V）导线、电器和电气设备的金属外壳是否带电。 图4：试电笔结构分解图] 2. 实训电源 （1）直流电源：提供稳定的直流电压（如±12V, ±24V）。 （2）交流电源：提供标准的单相交流电压（如220V）。 3.安全防护用品：绝缘手套（备用）。 四、操作步骤讲解（试电笔的使用） 第一步：检查试电笔 1.检查笔身有无破损、受潮或进水。 2.在已知带电的电源插座上测试，确认氖泡能正常发光。 第二步：正确握持 1.用拇指和中指握住试电笔的绝缘笔身。 2.食指必须接触笔尾的金属部分，使人体与大地构成回路。 第三步：进行测试 1.将笔尖金属探头可靠地接触被测导体或设备的金属部分。 2.观察氖泡是否发光。 第四步：结果判断 1.氖泡发光：表明被测点带电（对地有电压）。 2.氖泡不发光：表明被测点不带电（或电压过低不足以点亮氖泡）。 图5：试电笔正确握持与测试示意图 五、技能操作要点 1.试电笔使用要点 (1) 严禁用手直接触碰笔尖金属探头，以防触电。 (2) 必须确保手指接触笔尾金属帽，否则无法形成回路，氖泡不会亮。 (3) 测试时，应站在干燥的绝缘物上，并保持身体其他部位不接触接地物体。 (4) 若氖泡发光微弱，应擦净笔尖、更换测试点或重新在已知电源上验证试电笔状态，不可轻易下结论。 (5) 试电笔仅能判断有无电压，不能精确测量电压值。 图6：技能操作要点警示图 六、视频演示 1. 人类认识电的历史：播放简短视频，动态展示从摩擦起电到电子发现的关键历程。 2. 电能的输送与分配：通过动画演示发电厂→升压站→高压线→降压站→用户家中的完整流程。 3. 试电笔的规范操作：重点演示正确的握持姿势、测试方法以及错误操作的危险性。 七、操作小结 1. 回顾电的基本概念、历史发展及电能从产生到使用的全过程。 2. 强调交流电与直流电的核心区别及其应用场景。 3. 重申试电笔作为基础电工工具的重要性，并总结其“一查、二握、三测、四判”的安全操作口诀。 4. 再次强调安全第一的原则，任何电气操作都必须在确保安全的前提下进行。 八、课后练习 1. 简述电能从发电厂到你家电视机的输送和分配过程。 2. 列举三种产生直流电的方式和两种常见的交流电应用。 3. （思考题）为什么远距离输电要采用高压？这体现了什么物理原理？ 4. 在家长监护下，观察家中哪些电器使用的是交流电，哪些使用的是直流（如手机充电器输出端）。 学科网（北京）股份有限公司 $