[人教版]九年级物理+19.3 安全用电 (导学案) 【教师版】
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19.3安全用电(导学案)
【学习目标】1.了解安全用电知识,有安全用电的意识。
2.了解常见的触电事故和正确的处理方法。
【学习重点】1.常见的触电事故。2.安全用电原则。
【学习难点】常见的触电事故。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:1.电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关。当人体中通过的电流超过
30mA时,就会使人感到剧痛甚至神经麻痹、呼吸困难,有生命危险。达到100mA,在很短的时间内就
会造成窒息、心跳停止。经验证明:一般情况下,只有不高于36V的电压才是安全的。2.低压触电形式有单线触电、双线触电;高压触电形式有高压电弧触电、跨步电压触电。
3.安全用电最基本的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
4.雷电是大气中剧烈的放电现象,为防止雷电的破坏,高大建筑上要安装避雷针。人在郊外遇到雷
电时,不要举着雨伞或肩扛长的金属物,最好找一个低洼处,双脚并拢蹲下,尽可能降低高度。
【合作探究】
探究一、电压越高越危险
【想一想】人体触电的实质是什么?
(1)人体触电的实质
人体是导体,人体触及带电体并形成闭合电路时,有电流通过人体。电对人体造成的伤害程度与通
过人体电流的大小及持续时间有关。
(2)电流对人体作用的特征:0.1~0.2mA对人体无害反而能治病
1mA左右引起麻的感觉
8~10mA人手很难摆脱电源
超过30mA剧痛,神经麻痹,呼吸困难
达到100mA只要很短时间,使人窒息,心跳停止
2.电压越高越危险
【想一想】通过人体的电流与哪些因素有关?
【分析】由欧姆定律I=U/R可知,通过人体的电流取决于加在人体两端的电压和人体的电阻。
(1)电压对通过人体电流的影响
当人体的电阻一定时,人体两端的电压越大,通过人体的电流越大,对人的生命危害越大。
大量实验数据表明:人体的安全电压不高于36伏。
(2)人体电阻对通过人体电流的影响
当人体两端的电压一定时,人体电阻越小,通过人体的电流越大,对人的生命危害越大。
人体电阻约为104~105Ω;在皮肤潮湿时,人体的电阻可降低到约103Ω。家庭电路的电压为220V,
若人体接触火线,根据欧姆定律计算通过人体可能产生的最大电流(人体的电阻取103Ω):
I=U/R=220V/103Ω=0.22A=220mA
这个电流值远远超过安全电流10mA,是不安全的(选填“安全”或“不安全”)。
(3)结论:人体两端的电压越大,人体电阻越小,通过人体的电流越大,对人的生命危害越大。3.常见的一些电压值
(1)家庭电路的电压220V;(2)工厂动力电路的电压380V;(3)高压输电线路的电压10~500kV。
(4)部分国家的市电电压和频率国家电压/V频率/Hz
美国、加拿大12050
日本11050(60)
英国、澳大利亚24050
中国、法国、德国、西班牙、希腊、荷兰等22050
俄罗斯、瑞典12022050
韩国10060
挪威、新西兰、新加坡23050
这些电压值远远超过安全电压36伏,都是不安全的。
【想想议议】①为什么不能用湿手触摸电器?当人用湿手触摸电器时,人体电阻变小,同时用电器潮湿后,很容易变成
导体,产生漏电现象,通
过人体电流变大,易造成触电事故。
②电吹风为什么不可在浴室中使用?
浴室中水分多,电吹风易进水漏电,潮湿的皮肤比干燥时电阻要小,若电吹风进水漏电有电压存在
时,会有不安全的电流通过人体,很危险!
【例题1】现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体
电阻数据。如图所示,用电器R接在家庭电路上,电阻为44欧,电路中还有额定电流为10A的熔断丝
(俗称保险丝)。则:
(1)只有用电器R接入电路时,通过熔断丝的电流为多少?
(2)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电
流是多少(上表电阻数据适用此人)?并分析为什么熔断丝不会断(即熔断丝不能救人命)。
测量项目完全干燥时出汗或潮湿时
手与手之间电阻200kΩ5kΩ
手与脚之间电阻300kΩ8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻8000kΩ10kΩ
【答案】(1)5A;(2)0.025A,见解析。
【详解】(1)用电器两端的电压为220V,电阻为44Ω,根据欧姆定律可得,只有用电器R接入电
路时通过保险丝的电流I=U/R=220V/44Ω=5A
(2)由数据知,此时人体电阻大约为R=8.8×103Ω,通过人体的电流
I人=U/R人=220V/8.8×103Ω=0.025A
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过保险丝的电流I总=I+I人=5A+0.025A=5.025A
人触电时干路电流未达到保险丝的额定电流,保险丝不熔断,不能救人命。
探究二、常见的触电事故
【想一想】在生活中,有时会听到人触电的事故,想一想,什么是触电?为什么会发生触电事故?
触电有哪些情形?
阅读P113~114有关内容。1.触电事故
当人体成为闭合电路的一部分时,就会有电流通过。如果电流达到一定大小,就会发生触电事故。触电的实质是一定强度的电流
流过人体所引起的伤害事故。2.低压触电
(1)双线触电:如图所示,假如人的一只手接触火线,另一只手接触零线,这样,人体、导线和
电网中的供电设备就构成了闭合电路,大电流流过人体,就会发生触电事故。
单线触电不会触电
(2)单线触电:如图所示,假如人的一只手接触火线,另一只手虽然没有接触零线,但是由于站在地上,导线、人体、大地和电网中的供电设备同样构成了闭合电路,电流同样会流过人体,
发生触电事故。
【想想议议】人站在干燥的木头凳子上,一只手接触火线,会发生触电吗?
【分析】不会触电。因为干燥的木头凳子不导电,一只手接触火线,电流构不成回路,所以没有电
流通过人体。3.高压触电
(1)高压电弧触电
高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏,即使不接触也会有危险。高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠得很近时,容易产生电弧触电(如图甲所示)。
②跨步电压触电
如果高压输电线掉落在地上,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高的电压,称做“跨步电压”。
这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,同样会发生触电事故(如图乙所示)。4.触电的急救【思考】发现有人触电,应该怎样进行急救呢?
【归纳】
(1)首先切断电源;
(2)或用一根绝缘棒将电线挑开,尽快使触电者脱离电源。
在整个救护过程中,千万不要用手去拉触电者,防止自己也触电。
【想想议议】在生活中,有哪些情况可能引起触电?
【总结】可能会触电的一些情况:在高压电线附近放风筝、钓鱼;电线上晾衣服、湿手触摸开关插
座;电器机壳没有接地;不断电更换灯泡等行为都会可能引起触电。
【例题2】如图所示,A、B、C、D四人均直接与家庭照明电路的火线接触,以下关于A、B、C、D四人是否会发生触电事故的判断中,正确的是()
A.A、B、C、D四人都直接或间接跟火线连通,所以都会发生触电事故
B.A、B、D三人因站在干燥的木凳上,所以不会发生触电事故
C.A、B二人只接触火线,不会发生触电事故
D.B、C、D三人因构成电流的通路,所以都会发生触电事故
【答案】D
【分析】触电的实质是当有一定大小的电流通过人体,就会引起人体触电;家庭电路的触电事故有
两种:单相触电和双相触电;单相触电是站在地上和火线接触或间接接触火线;双相触电是人体一端接
触火线,一端接触零线.
【详解】A中,由于人踩在干燥的木凳上,且只有一只手接触火线,不能构成电流的路径,故不会
发生触电;B、C中,B接触火线,BC相连,C踩在地上,所以此时相当于BC串联,故会造成BC中有电流
通过,即BC都会触电;D中一只手抓火线,一只手抓零线,所以通过人体会有电流,也会造成触电;故分析上述四个选项,
D是正确的.所以选D.
探究三、安全用电原则
【想一想】家庭电路的电压值远远超过了安全值。为了防范触电事故,家庭电路都安装空气开关(或
保险丝)、漏电保护器等保险装置。这些保险装置绝对可靠吗?
【总结】这些保险装置并不是绝对可靠的,也有出现故障和失灵的时候。因此,防范触电事故最重
要的是要有安全用电的意识,遵守安全用电原则。1.安全用电原则
(1)不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(2)更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层;
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。2.电路元件安装中的安全用电原则
(1)保险丝必须安装在火线上;
(2)开关接在用电器与火线之间;
(3)螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上,其顶部的金属片接火线。(4)有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座,使金属外壳接地。
【例题3】电给我们的生活带来了极大的便利,但不安全用电也会带来很大的危害,甚至会危及生
命。下图中符合安全用电原则的是(D)
A.图甲多个大功率用电器同时使用一个插座
B.图乙使用绝缘皮破损的电线
C.图丙开关和电灯的连接
D.图丁发生触电事故时要立刻断开电源
【详解】A.多个大功率用电器同时使用一个插座,由公式I=U/R可知,在电压不变时,插座内的
电流会非常大,短时间内产生大量的热量,容易导致插座着火,故A不符合题意;B.使用绝缘皮破损的电线,容易触电,故B不符合题意;
C.为保证用电安全,开关要接在火线上,灯泡接着零线上,故C不符合题意;
D.发现有人触电,要先切断电源,再采取救助措施,故D符合题意。
探究四、注意防雷
【想一想】雷电是一种常见的自然现象,对人体及建筑物都有破坏作用,怎样预防?
【阅读P115,进行总结】1.雷电的实质
雷电是大气中一种剧烈的放电现象。云层之间、云层和大地之间的电压可达几百万伏至几亿伏,放
电时的电流可达几万安至十几万安,产生很强的光和声。云层和大地之间的放电如果通过人体,能够立
即致人死亡;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。2.防雷设施—避雷针
(1)避雷针
高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很粗的金属线与大地相连,可以防雷,叫做避雷针。美国
科学家富兰克林在1752年发明了避雷针。
(2)避雷针原理
利用针状金属物的尖端放电,将云层所带的电导入大地,避免因雷雷电引发事故。古代建筑物上的
铁制装饰物也起到了避雷针的作用,高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来防雷的。3.雷电灾害及预防