欧姆定律和安全用电教案

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欧姆定律和安全用电教案

    第四节  欧姆定律和安全用电
    【教学目标】
    一、知识与技能
    1.会用欧姆定律的知识理解安全用电的道理。;
    2.了解短路和断路。
    二、过程与方法
    通过实验的观察,知道短路的危害
    三、情感态度与价值观
    1、使学生具有安全用电的意识和社会责任感。能自觉地执行和宣传安全用电。
    2、通过了解避雷针的发明过程,培养学生热爱科学的精神。
    【教学重点、难点】
    1.重点:应用欧姆定律的知识,分析实际生活中的问题;了解安全用电常识。
    2.难点:学生对安全用电重要性的理解以及学生对安全用电意识的培养。
    【教学用具】
    简单的课件、多媒体教学设备
    【 教材分析和教学建议】
    本节介绍了为什么电压越高越危险?为什么不能用湿手触摸电器?注意防雷等三部分内容。都是以欧姆定律为主线,结合实际进行讲述,通俗易懂。
    为什么电压越高越危险?可简单介绍人体电阻,通过公式计算高低不同的电压,加在人体上所产生的电流大小,及人体感受,从而说明电压高,越危险。最后指出安全电压。
    本节的目的:一是熟练应用欧姆定律进行分析、解释有关日常生活现象,加深对欧姆定律的理解;二是为了提高学生安全用电及自我保护的意识。
    【教学过程】
    一、引入新课
    教师展示简单的灯泡发光电路,提出思考:
    师:如果灯泡两端的电压不断升高,并超过其额定电压,灯泡会怎样?
    生:电路中的电流就会很大,灯泡的灯丝最后会烧断,灯泡熄灭。
    师:此时的电路就叫做"断路",电路断开了,电流的大小为零。
    师:如果将烧毁了的灯泡用一段导线替代,电路会出现什么后果呢?
    生1:此时电路中的电阻很小,电路中的电流会很大,长时间电源很可能会被烧坏。
    生2:此时的电流的确很大,这样大的电流很危险,可能会引起火灾。
    师:你们都说得很好,所以绝对不允许不经过用电器而将导线直接连接在电源的两端。这种现象我们称之为"短路"。
    这节课我们就来利用欧姆定律了解安全用电的有关知识吧。
    板书:第四节  欧姆定律和安全用电
    认识:断路和短路
    二、新课内容
    1、为何电压越高越危险?
    图片展示"高压危险"的标志
    师:这样的标志哪里会有?
    生1:变压器上有;生2:电塔上有;生3:路边的电线杆上有;生4:配电房外有……
    师:不错,看来平时大家都很留意观察,注意了,这是一个表示有电的警示标志。
    师:看着这个标志,你想知道其中的什么问题呢?
    生1:多高的电压才算是"高压"? 多低的电压才算是"安全电压"?
    生2:为何电压越高越危险?
    师:平时我们习惯把1KV以上的电压叫高压,1KV以下的叫低压。但这样的区分并不表明它对人体没有危险!要想知道多大才是安全的电压,这就要了解人体对电流的反应特征了。
    投影下表:  电流对人体的作用特征
    师:上表不是直接从实验得来的,而是从触电事故的统计资料分析得来的。
    师:至于为何电压越高越危险?这个同学们可以利用你们已经学过的有关知识来解释。谁来简单地说说?
    生1:根据欧姆定律,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,一般而言,导体的电阻是不变的,所以电压越大时,流过该导体的电流就会越大。所以电压越高越危险。
    师:很好,那同学们还记得人体的安全电压是多少吗?
    生:不高于36V。
    师:假设人的双手之间在干燥时电阻是1000~1500 ,潮湿时是200~800 ,如果在双手间加36V的电压,计算一下此时的电流分别是多大?
    学生开始计算,教师巡视,并投影个别学生的计算结果。
    师:用你们的计算结果,对照上表的数据以及作用特征。看看你们发现了什么问题?
    生1:当双手干燥时,所接的电压36V已经是最大的电压了,因为此时的电流已经是7.2mA了,已经快不能摆脱电极了,若电压再升高,则电流就会更大,就会对人体造成伤害,所以36V已经是最大电压了。
    生2:是的,倘若此时双手是潮湿的,那人体流过的电流将更大,此时的36V电压并非是绝对安全的电压了。
    师:同学们讲得都很好。其实根据欧姆定律我们不难发现:对于阻值不变的电阻而言,电压越高,流过的电流就会越大;对于电压不变的电阻而言,阻值越小,电流也就越大;电流越大就越容易产生危险。
    板书:电压越高越危险
    师:对于导电性,干的木棒和潮湿的木棒有什么区别啊?
    生:潮湿的木棒电阻更小,在相同的电压下导电性要比干的好,电流更大。
    师:所以在日常生活中关于安全用电,我们要注意些什么呢?比如:为什么在浴室不能使用电吹风了吗?
    生:如果用湿手插拔插销、开关电灯等,极易使水流入插销和开关内,使人体和电源相连,造成危险,所以不要用湿手触摸电器。浴室太潮湿了,水分多,电吹风易进水漏电。即容易使电器产生大电流,对人体产生危害。
    生:还有就是:洗完澡后皮肤的电阻变小,若发生触电事故,极其危险,另外,由于室内水气较大,易被电吹风吸入筒内使机件短路而发生危险。故此,不应在浴室内使用电吹风。
    师:你们的分析很正确。
    师:所以平时就要注意用电安全了,但是还有一个和水有关的问题:为什么下雨天不可以站在大树下呢?这跟在浴室的情形有关系吗?
    生1:哦,有些关系的,都会有电
    生2:不同,下雨天不可以站在大树下是因为有雷电。
    师:不错。原来是跟雷电有关系,那雷电是怎样产生的呢?请看资料。
    投影以下的资料,全体学生阅读资料,思考问题。
    富兰克林的风筝实验与避雷针的发明
    莱顿瓶放电时能够击死小鸟、老鼠等小动物,雷电时可以击死人、畜等。所以,有人推测放电电火花与天空中的闪电可能具有相同的性质。富兰克林对此作了深入的研究。在1749年11月7日的笔记中,他记下了放电与闪电的一致:"1.发光;2.光的颜色;3.弯曲的方向;4.快速运动;5.被金属传导;6.在爆发时发出霹雳声或噪声;7.在水中或冰里存在;8.劈裂所通过的物体;9.杀死动物;10.熔化金属;11.使易燃物着火;12.含硫磺气味。"摩擦产生的电与雷电竟然有这么多的特性是相同的!他开始酝酿一个大胆的实验,即制作一根长20英尺~30英尺顶端削尖的铁竿,把云中的电引下来。他认为,这项实验如能成功,那么采用相同的方法,就"可以给人类用于保护房屋、教堂、船舶等等免除闪电的轰击。"但是,这个想法没有得到英国皇家学会的支持。后来,富兰克林想,铁竿的高度总是有限的,怎样才能把铁竿伸入到云层中去呢?他想起了儿童时代玩过的风筝,于是,他用杉木搭成一个十字架,蒙上一块丝绸手帕,做成了一个风筝。它能够经受风吹雨打而不撕裂,他还在风筝上加了一根1英尺长的尖细的金属丝。在系风筝的粗麻线靠近手的一端,加上了一条丝带(非导体),接头处系上一把钥匙。1752年6月的一个雷雨天,他和儿子一起把这个负有特殊使命的风筝放了出去。麻线被雨淋湿后,纤维挺立起来。当他用手指节靠近钥匙时,打出了电火花,手感到发麻。而后,他又用这把钥匙为莱顿瓶充了电。发现雷电与摩擦电具有相同的性质。这项实验破除了雷电是"上帝之火"的神话。一系列的实验表明,大多数云层带的是负电,所以雷击时"绝大多数是大地的电穿进云层,而不是云层的电落向大地"。到处都在重复雷电实验,彼得堡科学院院士利赫曼(1711~1753)在得知富兰克林的实验后也决。已投入征服雷电的研究,他不放过每一次暴风雨,1753年7月26日,他在彼得堡科学院会议上听见一声巨雷后连忙赶回家去,因未检查接地设备是否有效,而献出了生命。他的牺牲提醒电学家:人们不能再这样死去。

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