74《欧姆定律和安全用电》教案.docx
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74《欧姆定律和安全用电》教案
第七章第四节《欧姆定律和安全用电》教案
一.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。
二.教学目标
1.知识与技能
会用欧姆定律理解安全用电的道理。
2.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。
3.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。
教学过程
一、欧姆定律
1．当R一定时，U越大，I越大
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
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：
I＝U／R。
师：
没错（板书：
欧姆定律I＝U／R），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：
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，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。
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，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：
学生阅读资料。
附：
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。
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（P．DiviSCh）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。
课堂练习：
1．某导体的电阻是10Ω，通过它的电流是300mA，则此导体两端的电压是V，若在该导体两端加上12V的电压，此导体的电阻是Ω。
2．有两个电阻R1和R2串联在电路中，它们的阻值之比是5：
3；则通过它们的电流之比是，它们两端的电压之比是。
5．两电阻的阻值分别是R1=8Ω，R2=4Ω，串联后接于24V的电源上，则：
R1两端的电压是V，R2两端的电压是V，电路总电流是。
6．一段导体两端电压为12V，导体中的电流是2A，则此导体本身的电阻为＿Ω；如果电压降为6V，导体中的电流是A；电压降低为0V，导体的电阻等于。
7．根据欧姆定律I=U/R，下列哪种说法是正确的：
（）
A．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小；
B．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大；
C．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比；
D．导体两端的电压越大，这段导体中电流就越大。
8．两根粗细相同的镍铬合金导线，长度的关系是L1＞L2，若将它们串联后接入电路中，通过它们的电流和两端电压的关系是（）
A．I1＜I2，U1＞U2 B．I1＞I2，U1＜U2
C.I1＝I2，U1＞U2 D．I1＝I2，U1＜U2
9．两个导体并联后的总电阻（）
A．比每个导体的电阻都大B．比每个导体的电阻都小
C．等于两个导体的电阻之和D．等于两个导体电阻的倒数之和
10．一只小鸟落在11万伏的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露的电线，但小鸟两脚站在同一根高压线上仍安然无恙，这是因为（）
A．鸟有耐高压的天性 B．鸟脚是干燥的，鸟的身体不导电
C．鸟两脚间的电压几乎为零 D．鸟体电阻极大，所以无电流通过小鸟
11．某导体两端电压为15V，此时通过导体的电流为3A，若导体两端的电压增加3V，则此时通过导体的电流和导体的电阻分别是（）
A．0.6A5ΩB.3.6A5ΩC．3.6A1ΩD.4A6Ω
12．如图7-5所示，R1=1Ω，R2=2Ω，则电压表V1、V2示数之比是（）
A.1：
1B.1：
2C.2：
1D.1：
3
13.如图7-6所示电路，电源电压保持不变，开关S由闭合到断开时（）
A.电流表的示数变小B.电路的总电阻变小
C.灯中电流变大D.电压表的示数变小
14.如图7-7所示，电源电压保持不变，若P向右移动，则电压表、电流表示数的变化分别为（）
A.变大，变小B.变大，变大
C.变小，变大D.变小、变小
15．如图7-8所示在滑动变阻器的滑片P向右移动过程中，电路中的电流变大。
则电路与滑动变阻器的连接方式正确的是（）
A.a连C，b连DB．a连A、b连B
C．a连C，b连BD．a连C，b连D
16．甲、乙两电阻之比是3／1，将它们串联后接入电路中，若测得乙电阻两端的电压为4V，那么这个电路的电源电压为（）
A．4VB．8V
C．12VD．16V
17．如图7-9所示，AB间电压保持不变，当开关S闭合后，电流表的示数为I1，当S断开后，电流表示数为I2，则I1、I2的大小关系为（）．
AI1＜I2B．I1＝I2
C．I1＞I2D．无法判断
18．一只电阻两端的电压从2V，增加到2.8V，通过该电阻的电流增加了0.1A，则该电阻的阻值是（）
A．8ΩB．20ΩC．28ΩD．无法确定
19．有三个定值电阻并联在电路中，它们的电阻值之比R1:
R2:
R3=1:
3:
5，则通过它们的电流之比I1:
I2:
I3为（）
A．1:
3:
5B．15:
5:
3C．5:
3:
1D．5:
3:
15
20．如果把4Ω和6Ω的两只电阻串联在一个电压不变的电源上，电路中的电流为1.2A，如果再把它们并联在同一电路中，则干路的电流应为（）
A．2AB．3AC．4AD．5A
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