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1、欧姆定律和安全用电”教学案例教材分析在学习了欧姆定律之后，利用欧姆定律解决问题就成了顺理成章的事，本节课从电压的高低、电阻的大小对用电安全的影响入手，让学生学会运用已学的电学知识，解决有关的问题，既增强自我保护意识，又提高在帮助他人时讲安全、讲规则、讲科学的意识。教学目标知识与技能：会用欧姆定律理解安全用电的道理。情感、态度与价值观：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。通过了解避雷针的发明过程，培养学生热爱科学的精神。重点与难点：理解影响电流的因素，电压和电阻对安全用电的影响；防雷的重要性。板书设计 第六节欧姆定律与安全用电一、欧姆定律1当R一定时，U越大，I越大
2、2当U一定时，R越小，I越大二、安全用电1高压危险2不能用湿手触摸电器三、雷电与防雷教学过程师：前面我们已经学习了有关电流、电压、电阻等物理知识，现在同学们想想，为什么高压线要架在高大的钢架上？为什么电吹风不允许在浴室使用？下雨天为什么不可以站在大树下呢？可能有同学有答案，我们先不研究答案是什么，带着这些问题去学习这节课，之后大家便能解答了。首先回答我的问题，欧姆定律的内容是什么？生：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。师：很好，那么公式怎样表达呢？生：IUR。师：没错（板书：欧姆定律IUR），我们已经知道，电流的大小跟电压、电阻有关，具体是怎样决定呢？我们现在分析一下：
3、既然电流由电压、电阻决定，我们可以采用控制变量法，电阻不变，当电压变小的时候，电流会怎样变化？生：变小。师：那电压增大呢？生：跟着变大。师：也就是说，当电阻不变时，电压越大，电流就越大，二者成正比关系。平常见到的变压器上标有“高压危险，禁止攀登”的字样，就是因为变压器的电压很高。如果人体不慎接触到高压，通过人体的电流就很大，超过人体能承受的限度，会造成生命危险，所以不要去攀爬变压器、高压线支架等，以免造成危险，因为对人体安全的电压是不高于36V的电压，凡高于36V的电压对人都有生命危险，因此必须小心用电。刚才是用固定电阻来研究电压对电流的决定关系，再看看当电压固定时，电阻对电流又有什么决定关系
4、，电阻变大时，电流会怎样？生：会变小。师：那么电阻变小呢？生：电流会变大。师：那应该怎样总结它们之间的关系呢？生：当电压不变时，电阻越小，电流反而越大。师：原来干燥的木棒，不容易导电，可是当用水把它淋湿后，木棒就容易导电了，是因为湿了的木棒电阻变小了，使得通过的电流变大。同样道理，对于人体来说，潮湿的皮肤比干燥的时候电阻要小，此时若有电压存在电流会很大，很危险。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。那同学们现在能回答：为什么在浴室不能使用电吹风了吗？生甲：因为在浴室中人体是湿的不安全。生乙：浴室中水分多，电吹风易进水漏电。
5、师：方向对了。通常在浴室中使用电吹风是为了使浴后的头发快干，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。通过用控制变量法：我们清楚地认识到电压、电阻对电流的决定作用，那么平时就要注意用电安全了，那为什么下雨天不可以站在大树下呢？跟洗澡有关系吗？生：没有。师：那跟什么有关呢？生：雷电。师：哦，原来是跟雷电有关系，那雷电是怎样产生的呢？可能不是每个同学都知道，现在跟大家介绍一下，有关雷电的知识。云层能积聚大量正电荷，而地球是导体，本身积聚负电荷，从而使得云层与云层之间，云层与地面之间形成很高的电势差
6、，几百万伏到几亿伏，因而产生的电流就十分强大，达到几万安至十几万安，形成高热和强光，会造成巨大破坏，能使人立即死亡。如果通过树木、建筑物，巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏。所以，为了避免这种破坏，科学家们努力寻求方法，发明了避雷针。（投影课本彩图）在一些高大的建筑物的顶端，装上针状的金属物，用导线把它与大地连接，就形成避雷针了，当发生雷电的时候，避雷针把雷电引到大地，使建筑物避免雷击。每一年我国都会因为雷电而遭受损失，雷电的危害很大，大家阅读有关的资料就知道了。另外，避雷针的发明过程大家可以通过资料来了解一下。活动：学生阅读印发的资料。附：富兰克林的风筝实验与避雷针的发明莱顿瓶放
7、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、
8、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
9、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（17111753）在得知富兰克林的实验后也决心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。风筝实验的直接结果是避雷针的出现。早在1749年和1750年，富兰克林就提出过避雷针的设想，认为尖导体既能释放或吸收物体上的电，也能释放或吸收云层中的电。他建议
10、将上端尖锐的防锈铁杆装在房屋高处直通地里，或装在船的桅杆顶再抛入水中，“在云层将要产生电击的千钧一发之际，静悄悄地把电从云中吸走，因而使我们免受最突然、最骇人的悲剧。”在风筝实验的那年夏天，他在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开，并称这种装置为“避雷针”，试用良好。捷克牧师狄维斯（PDiviSCh）在1745年首先设计出避雷针。费城一些高大建筑物因装上这种避雷针而安然无恙，在欧洲特别是法国也开始流行。避雷针的广泛应用是早期电学研究中的一项重要成果。布置作业，下课。 教学目标一、知识与技能会用欧姆定律的知识理解安全用电的道理。二、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
11、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1应用已学到的欧姆定律的知识，分析实际生活中的问题。2了解安全用电常识。教学难点：学生对安全用电重要性的理解及对学生安全用电意识的培养。教学过程一、引入新课你见过这样的标志吗？在哪里？知道它代表什么意思吗？这是高压危险的标志，有这样标志的地方，说明这些地方有电，不能靠近。在高压线、变压器、交通路口靠近高压线的地方、配电房等地方的警示标志，明确凡是容易引起人们触电事故的地方，都应有这种明显的警示标志。同学们有没有在电池上或手电筒上看到过类似的警示标志？好像是没有的。这节课我们一起来了解安全用电的知识。二、新课学习1.为什么电
12、压越高越危险我们在实验中做实验时，有电池才能点亮小灯泡。电池也是有电的，为什么没有警示标志呢？说明电池没有危险。电池的电压低，一节干电池的电压才1.5V。不会对人体造成危险。可见电压的高低与有没有危险是有关系的。那究竟是存在什么关系呢？电压的高低与有没有危险有关系，电压越高越危险。为什么电压越高越危险呢？同学们能不能根据你学过的电学知识分析一下呢？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，电压越高时，电流会越大，这样就会有危险。电压越高越危险，是因为电压越高，电流会很大，所以可以说电流越大越危险。小灯泡工作时，如果超过它的额定电压，就会使电路中电流过大，因而烧坏小灯
13、泡。如果人体通过较大电流，也可能对人体造成伤害。所以，电压高、电流大就有危险。投影电流对人体的作用特征从我们投影的资料，说明了同学们的分析是非常有道理的，谁还记得我们学过的安全电压值是多少？不高于36V。根据你了解的知识，对照我们投影的资料，你能分析一下安全电压为什么是不高于36V，而不是其他的值呢？学生讨论，教师可以提醒同学们从考虑人体的电阻着手。人双手间干燥时电阻是10005000，潮湿时是200800。如果两端加上36V的电压，电流是多少？请同学们计算一下。两名学生板演，分别计算手干燥和潮湿时的电流，干燥时：Imin=7.210 -3A=7.2mA，Imax=3610 -3A=36mA。
14、潮湿时：Imin=0.045A=45mA，Imax=0.18A=180mA。从这一组计算的数值，你看出了什么问题?说一说你的看法。人体电阻最大时，电流已到了7.2mA，已经快不能摆脱电极了，如果电压再高，电流会更大，那样就会对人造成伤害，所以安全电压是不高于36V。人手潮湿的时候电阻就会变小，36V电压也很危险，36V并不是绝对的安全电压。手湿的时候不能用手去触摸正在使用的用电器及开关。2.为什么不能用湿手触摸用电器家庭电路的电压是220V。这么高的电压，即使人体的电阻在最大的时候，如果不小心碰触，对人体有没有危险？家庭电路的电压远远超过了安全电压所以是有危险的。根据欧姆定律的计算，即使人体电
15、阻在最大的时候，如果碰到220V的电压，电流也在40mA以上，对人是有危险的。那么，你知道为什么强调不能用湿手触摸电器呢？难道用干手触摸没有危险吗？应该没有，如果都有危险怎么开关电器？引导学生从见过的电器外壳考虑。家里的插座、开关等的金属导体不是直接露在外面，在开关和插座外面都有绝缘材料。使用的时候，手触摸到的是绝缘的部分，干手触摸绝缘部分没有危险。干手和湿手的区别在哪里？湿手手上有水，干手手上没水。纯净的水是绝缘体，一般不纯净的水是导体。用湿手去触摸开关，拔插头时，容易使水流入开关或插头内，通过水这种导体使人和电源相通，造成危险。通过大家的交流、讨论，已了解了一些安全用电常识。但是还要注意，有些情况下不仅不能接触带电体，就是靠近也是危险的，尤其是高压电，危险性很大。生活中安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。3.注意防雷同学们知道了生
