第十九章 生活用电
1．了解家庭电路的组成和安全电知识．
2．知道家庭电路中电流过大的原因及其保护措施．
3．了解常见的触电事故及急救方法
本章是在学习过电路、电路计算等知识的基础上进行的．本童内容有：家庭电路的组成、家庭电路中电流过大的原因、触电事故、安全用电常识．这些知识的学习都以前面所学知识为基础．所以本章既是旧知识的应用又是新知识的探索，既是前面知识的延伸又与实际生活相联系，充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念．本章教材内容的编排是让学生“学会主存”的教育内涵的具体表现，面对电气化普及的社会，安全用电知识的学习在以后的生产、生活中显得十分重要，因此本章无论在知识学习上还是培养学生的能力上都有着十分重要的作用．
本章是在学习了欧姆定律、电路、电功率等知识后进一步学习有关安全用电的相关知识的．学生对于学习本章知识已经有了一定的理性知识上的准备，加上本章知识与生活实际联系密切，所以学生对于本章知识的学习并不感到困难．
教法上：依据本章的内容，考虑到九年级学生已经有一定的思维能力，本章可以给学生更多的感性认识，可采用师生互动启发式教学方法，充分利用实例、图片、利用多媒体的直观动态教学手段．通过讨论、分析、回答、练习等一系列的师生活动展开教学．
学生在学法上：可引导学生采用讨论法、回答法、练习法、记忆法等学习方法，培养学习动口、动手、动脑的能力，发挥学习的主观能动性，激发学生的学习兴趣．
第1节 家庭电路
知识与技能
了解家庭电路的组成及各部分电路元件的作用．
过程与方法
通过观察家庭电路和教室里的实际电路，能简单描述家庭电路的主要特征．
情感、态度与价值观
揭开“电”神秘的面纱，激发学生探究电的欲望，领略电对人类的贡献；培养学生的安全意识，提高学生安全用电的素养．
重点
家庭电路的组成．
难点
家庭电路各部分电路元件的作用．
教具：家庭电路示教板，收集一些开关、灯座、插座、保险盒、闸刀开关、试电笔、漏电保护器、酒精灯等，自制CAI课件．
学具：4人一组准备试电笔，粗细相同的铜丝、铁丝、保险丝各一条．
教师活动
学生活动
设计意图
课前活动．
教师提问：
1．从构成闭合电路形成电流的角度复习电路各组成部分的作用．
2．串、并联电路及其特点．
思考、回答．
复习巩固.
导入新课
教师迅速把教室内的总开关断开或试触漏电保护器，使教室内所有灯熄灭．让学生猜一猜教室内所有灯熄灭的原因，引入新课．
观察、思考．
制造悬念，引起学生的注意力，提高学生兴趣.
新课教学
1．家庭电路的组成
教师展示家庭电路示教板，引导学生观察教室内电路和家庭电路示教板，看书，让学生讨论，说出最想了解和掌握家庭电路的什么知识，并提出问题，教师把学生提出的问题写在黑板上．然后指导学生观察、讨论，并向学生提出一些逆向思维的问题．
看书、观察、讨论、提问．
通过学生观察、看书、分析．让学生提出问题，主动探究，获得知识的同时，增强体验，从而达到智、情双收的目的.
可提出如下问题：
(1)家庭电路的各部分是按照什么顺序连接的？
(2)电灯之间、插座之间的连接方式是串联还是并联？灯与开关是怎样连接的？
(3)电能表上标有“220 V 10(20)A”字样？则此家庭电路中允许测量的最大功率是多少？
教师演示保险丝熔融断实验．
提问：
(1)保险丝是由什么材料做成的？为什么？
学生回答 ：
(1)组成：进户线、电能表、总开关、保护设备，用电器．
(2)并联、串联．
(3)P大＝2 200 W.
阅读教材，讨论后回答．
小组之间交流讨论．
培养学生分析问题的能力．
加强与生活的联系，为生活服务．
让学生在实践中获得真知，培养求真，求实的科学素养．
认识实物、注意在生活中应用.
(2)如何正确选择保险丝？
组织学生看教材，回答问题，并认识空气开关．
2．火线和零线
用试电笔去试触火线，人为什么不会触电？分组拆开试电笔，研究、讲讨论．
3．三线插头和漏电保护器
组织学生阅读教材．
讨论：为什么使用三孔插座和三线插头更安全？
学生讨论回答．
课堂小结，布置作业
教师提问、设疑，对重难点知识进行讲解．
分析思考，个别发言，全体作答、辩论，听老师讲解．
合作学习，交流互动.
(一)家庭电路的组成
进户线
↓
电能表(作用：______________________________.)
↓
总开关(作用：______；为什么接在保险装置与电能表之间？)
保险装置(作用：______；常用的保险丝是用什么材料制成？)
↓
用电器(1.各用电器是________连接．)
2．有金属外壳的用电器要接三线插座的原因是________．
3．每盏灯都有一个开关，这个开关与灯________联，开关接在________线和灯之间．
(二)识别火线和零线
1．探究试电笔的构造．
2．使用电笔的方法和注意事项．
3．识别火线和零线．
保险丝的分类
按保护形式分，可分为过流保护和过热保护，用于过流保护的保险丝就是平常说的保险丝(也叫限流保险丝)．用于过热保护的保险一般被称为温度保险丝．温度保险丝又分为低熔点合金型与感温触发型，还有记忆合金型等等(温度保险丝是防止发热电器或易发热电器温度过高而进行保护工作的，例如：电冰箱、电熨斗、电饭锅、电炉、变压器、电动机等等；它响应于用电器温度的升高，不理会电路的工作电流大小．其工作原理不同于“限流保险丝”)．
按使用范围分，可分为电力保险丝、机床保险丝、电器仪表保险丝(电子保险丝)和汽车保险丝．
按体积分，可分为大型、中型、小型和微型．
按额定电压分，可分为高压保险丝、低压保险丝和安全电压保险丝．
按分断能力分，可分为：高、低分断能力保险丝．
总开关都采用闸门开关吗
不一定，较老的居民楼或大多数的农村照明电路采用闸刀开关，目前新建筑流行“空开”，即自动空气开关，它兼有闸刀和保险盒的功能，并在电流过大时自动切断整个电路．
为什么用电器的三角插头中，接地线的插长出3 mm?
这是为了安全而设计的，因为用手拿插头插进插座时，由于用力不会完全均匀，所以如果三个插片同长，可能会出现火线先连接的现象．这样如果电器处于使用状态并漏电，而且有人在使用电器的话，就会发生触电事故，因此把接地线的插片设计的略长些，就会让地线先连接上，这样即使电器漏电也不会发生电击事故．
第2节 家庭电路中电流过大的原因
知识与技能
1．知道电功率越大，电路中的电流就越大．
2．知道电路短路，电路中电流就越大．
3．了解保险丝的作用和特点．
过程与方法
通过观察体验，知道保险丝怎样“保险”．
情感、态度与价值观
具有安全用电的意识．
重点
1．了解电路中电流过大的原因．
2．保险丝的特点．
难点
电流随电功率的增大而增大．
学生电源、电流表、额定电压相同但额定功率不同的小灯泡几个、导线若干、保险丝的作用演示器、各种型号和粗细不同的保险丝、空气开关、铜丝、多媒体课件．
教师活动
学生活动
设计意图
一、引入新课
指导学生观察课本P109页图19.2－1，然后问学生发现了什么？
提问：线路要烧起来，
学生回答：
①用电器很多．
②用电器是并联的．
③线路可能要烧起来……
回答：因为电路中电流太大．
学生思考、回答．
老师一边让学生回答，一边在黑板上记下来，便于后面逐一解答．
鼓励学生大胆分析．
自然地引入新课课题.
这是什么原因？
那么电路中电流过大的原因是什么？
你有什么理由来说电功率越大，电流就会越大？用电功率和电流之间的关系是怎样的？
①电压太大．
②发生了短路现象．
③电功率太大．
……
学生思考．
教师活动
学生活动
设计意图
二、新课教学
(一)家庭电路中电流过大的原因
启发学生运用所学知识来进行推导用电功率和电流之间的关系．
演示实验：
1．将额定电压相同但额定功率不同的小灯泡分别接入同一电源中，观察电流表的示数．
2.将几个灯泡并联接入电路中，并依次接通各支路，观察干路上电流表的示数．
实验证明学生的推测是正确的．
提出问题：如果家庭电路中用电器的总功率非常大，将会出现什么问题？该怎样避免这种现象发生呢？
3．教师展示一简单灯泡发光电路．
然后提问：如果用一段导线代替灯泡后闭合开关，后果会怎样？
让学生用欧姆定律的知识分析其原因，可见家庭电路中电流过大的原因有几种？
(二)保险丝的作用
教师介绍：为了避免电火的产生，大部分家庭电路中都安装了保险丝．
演示实验：保险丝的作用．
提出问题：保险丝能够“保险”，这大家可能都已经知道了，
学生讨论后回答：
因为P＝UI，从而可以得出I＝P/U，而U＝220 V不变，所以P越大，I越大．
学生观察．
回答：干路上的电流将会非常大，可能会损坏电能表、引起火灾；不能让总电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大值．
学生回答：电路短路，烧坏电源．
学生讨论后回答：用导线代替灯泡后，电路中电阻很小，由I＝等得，电路中电流很大，会烧毁电源．
学生总结．
观察．
学生回答：
①保险丝为什么会烧断？
②保险丝是由什么做成的？
③能不能用钢丝或铁丝代替保险丝？
……
阅读，交流．
用已学知识解决问题，使学生感到成功的喜悦．
实验论证．
温故知新．
培养学生归纳总结能力．
学生在生活中都已初步了解保险丝的作用，故可以直接引出．
该实验现象学生基本上很少见，能极大地激发学生的学习兴趣．
感受科技的发展．
你对保险丝的特点或作用还有什么想要知道的？
指导学生带着上述疑问阅读教材，回答上述问题，教师作出点评并同学生一起归纳：
①保险丝是由铅锑合金做成的，电阻比较大，熔点比较低．当电流过大时，它由于温度升高而熔断，从而起到保护电路的作用；
②不能用铜丝或铁丝代替保险丝．
③每种规格的保险丝都有它的额定电流，我们在选用或购买保险丝时耍根据电路中的电流大小适当地选购，否则用电时就不会安全保险．
三、小结作业
完成作业
一、家庭电路中电流过大的原因
1．用电器总功率过大
2．短路
二、保险丝
1．原理：2结构：3规格：
充电器电流过大对蓄电池造成的危害
在设计和使用充电器时，从表面看，似乎充电器的充电电流越大，对蓄电池所用的充电时间越短，实则行不通．
这种方法对蓄电池危害极大，蓄电池对充电器能接受的充电电流．当充电器的充电电流大于蓄电池可以接受的充电电流时，会对蓄电池造成以下诸多危害：
1．充电电流过大，不但增大了蓄电池的失水率，对于免维护蓄电池还会造成充电效率降低，早期失效，而且易产生酸雾，导致环境污染，危害人们身体健康，浪费能源．
2．充电电流过大，电解液产生的气体聚集在蓄电池多孔电极内部，使多孔电极与电解液的接触面积减少，也就是充电电化学反应界面大幅度减少．这样，充电的化学反应效率降低，使充电困难，充电时间延长，严重时将无法再次充电．
3．充电电流过大时，电解液会产生大量的气体，将对极板活性物质有冲刷作用，导致活性物质松软和脱落，影响蓄电池的充电性能．
第3节 安全用电
知识与技能
1．会用欧姆定律和电功率知识理解安全用电的道理．
2．了解常见的触电事故和安全用电原则．
过程与方法
通过学生在日常生活的观察和网上收集资料，了解安全用电的原则，并具有安全用电的意识．
情感、态度与价值观
1．通过本节的学习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．
理解影响电流的因素；防雷的重要性；两种类型的触电和触电的急救．
一、新课导入
提出问题：欧姆定律的内容是什么？
出示图片：高压危险的标志．
提出问题：为什么电压越高越危险？该如何避免这种危险？
二、新课教学
1．电压越高越危险
提出问题：在哪些地方可以看到“高压危险”的标志？
学生回答：变压器上；电塔上；路边的电线杆上；配电房外有……
提出问题：为何电压越高越危险？多高的电压才算是“高压”？多低的电压才算是“安全电压”？
组织学生根据欧姆定律分析：“为何电压越高越危险”？
学生交流讨论：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．
教师讲述：平时我们习惯把1 kV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
电流
(毫安)
作用特征
50～60 Hz交流
直流
0.5～1.5
开始有感觉——手轻微颤抖
无感觉
2～3
手指强烈颤抖
无感觉
5～7
手部痉挛
感觉痒和热
8～10
手已难于摆脱电极，但还能剧痛，手指尖到手腕剧痛
热感觉增强
20～25
手迅速麻痹，不能摆脱电极，剧痛，呼吸困难
热感觉大大增强，手部肌肉不强烈收缩
50～80
呼吸麻痹，心房开始震颤
强烈的热感觉，
手部肌肉收缩、痉挛，呼吸困难
90～100
呼吸麻痹，延续3秒就会造成心理麻痹
呼吸麻痹
300以上
作用0.1秒以上时，呼吸和心脏麻痹，机体组织遭电流的热破坏
——
教师指出：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．
提出问题：同学们还记得人体的安全电压是多少吗？
学生回答：不高于36 V.
出示题目；人的双手之间干燥时的电阻是1 000 Ω～5 000 Ω，潮湿时是200 Ω～800 Ω，如果在双手间加36 V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．
教师组织学生用自己的计算结果，对照上表的数据以及作用特征，看看能发现什么问题？
学生比较数据，讨论后回答：当双手干燥时，所接的电压36 V已经是最大的电压了，因为此时的电流已经是7.2 mA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36 V已经是最大电压了．倘若此时双手是潮湿的，那人体流过的电流将更大，此时的36 V电压并非是绝对安全的电压了．
教师讲述：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，流过它的电流就会越大；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：电压越危险
2．常见的触电事故
提出问题：在用电过程中，最害怕的是什么？有没有见过或听过有人触电？
学生回答后，教师给予肯定．
学生看书，讨论
(1)什么叫触电？
(2)家庭电路中触电的类型和触电的原因？
(3)有哪些情况可能引起触电？
(4)有人触电时，如何急救？
教师讲述：几种类型的触电．
a．发生触电事故的原因：人体触电的根本原因是因为有较大的电流通过人体．
b．常见触电方式：单线触电和双线触电，它们共同特点是人体直接或间接接触了火线；另外还有高压电弧触电和跨步电压触电．
c．触电急救：触电后应马上使人脱离电源，然后进行现场急救．
3．安全用电原则
总结安全用电的原则．
4．注意防雷
播放课件中关于雷电的视频资料．
介绍雷电的危害及保护．
三、课堂小结
通过本次课，你有怎样的收获？
四、课后作业
完成本课的动手动脑学物理中的练习．
一、电压越高越危险
经验表明，只有不高于36 V的电压才是安全的．
二、常见的触电事故
触电的两种方式：单线触电和双线触电
三、安全用电原则
四、注意防雷
雷电是大气中的剧烈放电的现象，避雷针的作用就是防雷．
触电的人是被电“吸”住了吗？
人手触电时，由于电流的刺激，手会由痉挛到麻痹．即使发出抽回手的指令，无奈手已无法执行这一指令了．刚触电时，手因条件反射而弯曲，而弯曲的方向恰使手不自觉地握住了导线，这样，加长了触电时间，手很快地痉挛以致麻痹，这时即使想到二松开手指、抽回手臂，已不可能，形似被“吸住”了．如若触电时再长一点，人的中枢神经都已麻痹，此时更不会抽手了．这些过程都是在较短的时间内发生的．
防雷五字诀
夏秋雷雨天，预雷最为先；远离空旷地，不要树下站；金属不能摸，高处不可攀；门窗不忘关，湿衣不要穿；电视拔天线，电器断电源；电话不要打，洗澡最危险；避雷设施全，才能保平安；若要防循早，气象预警传．
电灯泡为什么呈梨形
电灯泡的灯丝是用金属钨制成的，通电后的温度高达2 500℃以上．金属钨在高温下升华，一部分金属钨的微粒便从灯丝表面跑出来，附着在灯泡内壁上．时间一长，灯泡就会变黑，影响照明，根据气体对流是自下而上的特点，在灯泡内充有少量惰性气体，并把灯泡做成梨形．灯泡内的惰性气体对流时，金属钨蒸发时的黑色微粒大部分被气体卷到上方，附着在灯泡的颈部，便可保持下部玻璃透明，使灯泡亮度不受影响．
为什么日光灯在断电瞬间还会不停地闪烁
日光灯开关断开后的瞬间，灯丝温度较高，还会发射出电子，它能将管内的汞蒸气电离，还能使管内壁的荧光物质发光，所以，日光灯的两端会呈现“白色”．当日光灯工作时间过长后，再将开关断开，此时因灯丝温度更高，还能发射出更多的电子使汞蒸气电离，使荧光物质发光，于是中间也呈现“白色”．至于“白色”部分还在不停地闪烁，是由于开关断开后，那时灯丝发射出的电子处于不稳定状态，导致汞蒸气的电离也不稳定，紫外线的发射也不稳定了，以至于造成荧光也就不稳定了，因此会见到日光灯断电瞬间还会闪烁的现象．
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