資源簡介

人教版九年級物理 第十九章 生活用電
第1節 安全用電（教學設計）
【課題】第1節 安全用電
【學習目標】
1．知道電功率越大，電路中的電流就越大。
2．知道電路短路，電路中電流會過大。
3．知道常見的觸電事故。
4.了解安全用電的原則，并具有安全用電的意識。
【學習重點】
1．了解電路中電流過大的原因。
2．理解影響電流的因素、防雷的重要性、兩種類型的觸電和觸電的急救。
【學習難點】
家庭電路以外的防觸電安全知識。
【新課導入】
問題引入：
生活中，你有過同時使用多個用電器而斷電的經歷嗎？是否遇到過用電器不慎進水后因接通電源而徹底損毀的情況？是否聽說過觸目驚心的觸電事故？如何安全用電呢？
電給我們的生活帶來了極大便利，但不規范用電卻會帶來很大危害，甚至會危及生命。影響家庭電路安全的常見用電問題有很多，例如用電器的總功率過大、短路和觸電事故等。
【板書課題】第1節 安全用電
【新課學習】知識點一 總功率過大對家庭電路的影響
家庭中的電能一般是從發電廠通過輸電線輸送來的。我國家庭電路的電壓是220 V，如圖所示，在進戶的兩條輸電線中，一條叫作相線（用L表示），俗稱火線； 另一條叫作中性線（用N表示），俗稱零線。
通常情況下，在家庭電路中，為了使各個用電器能夠獨立工作，各自的通斷不影響其他用電器的通斷，用電器采用并聯的方式接在電路中。
在家庭電路中，如果用電器總功率過大，電路中電流會怎么樣？
【播放視頻】電路的總功率過大對電路的影響
根據 P =UI，可得到 I=P/U ， 家庭電路的電壓U=220V一定， 所以電路（用電器）總電功率P 越大， 電路中的電流 I 就越大。
如果家里添置了新的大功率用電器，例如電熱水器、空調，就可用公式I=P/U 估算一下通過它們的電流。由于各個用電器是并聯的，家里用電線路上的總電流會隨著用電器數量的增加而變大。因此，一定注意不要讓總電流超過家里供電線路允許的安全值。即使每個用電器的電功率不算很大，但如果很多用電器同時使用，它們的總功率也會相當大，電路中的總電流也可能超過安全值，導致線路故障，甚至發生火災。
家庭電路的總功率過大對家庭電路的影響
家庭電路中的供電線路、保險裝置和電能表都有允許通過的最大電流。若電路中的電流超過允許值，根據焦耳定律可知，電流通過電路產生的熱量就多，會引起線路故障，甚至發生火災。
【例題1】小明家購置了一臺1kW的空調。他家原有用電器的總功率是5600W，電能表上標有“220V 10（40）A”的字樣。
請你通過計算說明：
（1）使用這臺空調時，通過它的電流是多少？
（2）從安全用電的角度考慮，小明家的電路是否允許安裝這樣一臺空調？
【解答】（1）空調接入家庭電路使用，電壓為220 V.
由P=UI得，通過這臺空調的電流I1=P1/U=1000W/220V=4.5A
（2） 接入空調后，用電器的總功率P =P1+P2=1000 W +5600W=6600W
由P=UI得， 接入空調后，電路的總電流I=P/U=6600W/220V=30A＜40A
所以，從安全用電的角度考慮，可以安裝這樣一臺空調。
問題
有時候家庭電路中用電器的總功率并不是很大，但是也會產生電流過大的現象，原因可能是什么？
電路發生短路
電源(或電路，或用電器）發生短路時，會造成電路中電流很大。
知識點二 電路對家庭電路的影響
二、短路
如圖所示的電路，電路AB端接入低壓電源，當把開關閉合時，會看到什么現象？
現象：當把開關閉合時，開關把電源短路，電流會很大，會看到保險絲（熔絲）熔斷。
根據 I=U/R 可得，家庭電路的電壓220V是一定的，短路時，電路的電阻很小，接近于零，所以電路中的電流 I 就很大。
【播放視頻】電路短路對電路的影響
當家庭電路中的相線（火線）與中性線（零線）碰在一起時，會發生短路，使電路中的電流過大。
（1）短路發生的原因：
①改裝電路時不小心將相線（火線）和中性線（零線）直接連通。
②電線絕緣皮被刮破，電線和用電器使用年限過長，導致絕緣皮破損或老化，使相線和中性線直接連通。
③用電器進水。
（2）短路對家庭電路的影響
當家庭電路中發生短路時，電流過大，會產生大量的熱，使導線的溫度急劇升高，很容易造成火災，會造成人員傷亡，財產損失。
防止電路中電流過大引發事故方法措施
①避免同時使用大功率的用電器；
②改造線路: 例如：把電線換成更粗的；電能表換成額定最大電流更大的。
【課堂練習】
【例題2】（2025年江西中考題）某同學剛把電熱蚊香加熱器的插頭插入插座，家里空氣開關立即“跳閘”。原因可能是插頭內部發生了_______故障，從而使干路中的_______過大，導致空氣開關自動切斷電路。
【答案】短路 電流
【解析】當他把電熱蚊香加熱器的插頭插入插座時，家里的空氣開關就“跳閘”了，說明電路中電流過大，電熱蚊香加熱器還沒有通電使用，只是插頭插入插座的瞬間跳閘，不是總功率過大而是插頭處短路造成的。
【例題3】如圖所示的家庭電路中，開關閉合后，保險絲因電流過大而熔斷。甲、乙兩圖產生電流過大的原因是不同的，甲圖中的原因是____________________；乙圖中的原因是__________。
【答案】總功率過大 短路
【解析】甲圖中開關閉合后，所有用電器都工作，導致電路中用電器的總功率過大，根據P＝UI可知，電壓一定時，功率越大，電流越大；乙圖中開關閉合后，電流不經過用電器造成短路。
知識點三 觸電事故
人體是導體。通常情況下，人的皮膚在干燥時電阻約為103 ～105 Ω.在潮濕時皮膚的電阻會大幅降低，可降低到103 Ω 以下。
當人體成為閉合電路的一部分時，人體中就會有電流通過。如果電流達到一定值，就會發生觸電事故。
研究表明，電對人體造成的傷害程度與通過人體電流的大小及持續時間有關。
很低的電壓不會對人體造成傷害。例如，我們可以用手直接接觸1.5 V干電池的兩極。
由歐姆定律I =U/R 可知，加在人體兩端的電壓越高，通過人體的電流就越大，到一定程度就會有危險。
我國家庭電路的電壓是220 V， 工廠用的動力電路的電壓是380V， 輸電線路的電壓為10～1 100 kV， 這些都遠遠超出了安全范圍。人一旦觸電，就會有生命危險。
只有不高于36V的電壓對人體才是安全的。
【想想議議】
①為什么不能用濕手觸摸電器？
當人用濕手觸摸電器時，人體電阻變小，同時用電器潮濕后，很容易變成導體，產生漏電現象，通過人體電流變大，易造成觸電事故。
②電吹風為什么不可在浴室中使用？
浴室中水分多，電吹風易進水漏電，潮濕的皮膚比干燥時電阻要小，若電吹風進水漏電時，會有不安全的電流通過人體，很危險！
【課堂練習】
【例題4】通常情況下，人體的電阻約為103～105Ω，在皮膚潮濕時，人體的電阻可降到103Ω以下。若某時刻某人身體的電阻為2000Ω，他站在地上不小心接觸到家庭電路中電壓正常的火線，這時流過他身體的電流為______mA，這個電流遠大于人體的安全電流，對于人體來說電壓越高越_________。
【答案】110 危險
【解析】家庭電路的電壓 U =220V，所以通過人體的電流
I=U/R=220V/2000Ω=0.11A=110mA
由歐姆定律可知，R一定時，電壓U越高，電流I 就越大，越危險。
【播放視頻】低壓觸電
常見的觸電事故：低壓觸電
人的一只手接觸相線，另一只手接觸中性線，于是導線、人體和電網中的供電設備就構成了閉合電路，大電流通過人體就會發生觸電事故。（雙線觸電）
人的一只手接觸相線，另一只手雖然沒有接觸中性線，但是由于人站在地上，相線、人體、大地和電網中的供電設備同樣構成了閉合電路，因此電流同樣會通過人體，從而發生觸電事故。（單線觸電）
【想想議議】人站在干燥的木頭凳子上，一只手接觸火線，會發生觸電嗎？
不會觸電。因為干燥的木頭凳子是絕緣體，不容易導電，一只手接觸火線，電流構不成回路，所以沒有電流通過人體。
歸納總結：人體觸電都是人體直接或間接接觸相（火）線造成。
觸電的急救
發現有人觸電，應該怎樣進行急救呢？
在觸電事故現場，千萬不要用手去拉觸電的人，而是要立即安全地切斷電源,迅速使觸電人擺脫電源。切斷電源后，必要時應該對觸電者進行急救，同時盡快通知醫務人員搶救。
【課堂練習】
【例題5】在下列情況中，會造成觸電事故的是 【 】
A．甲、乙 B．甲、丙 C．乙、丙 D．甲、丁
【答案】B
【解析】甲圖中，人站在絕緣凳上同時接觸火線和零線，人體中有較大電流通過，會觸電；乙圖中，人站在絕緣凳上僅接觸火線，人帶電，但不能構成電流回路，不會觸電；丙圖中，人站在地上僅接觸火線 ，人體中有較大電流通過，會觸電；丁圖中，人站在地上接觸零線，不會觸電。
家庭電路以外的防觸電安全須知
防范高壓觸電：高壓輸電線路的電壓高達幾萬伏甚至上百萬伏，即使不接觸也會有危險。
高壓帶電體會在周圍形成強大的電場，當人靠近時，容易產生電弧觸電。（高壓電弧觸電）
如果高壓輸電線掉落在地上，當人經過這個區域時，兩腳之間存在相當高的電壓，稱之為跨步電壓。這時電流從一條腿流入，從另一條腿流出，同樣會發生觸電事故。（跨步電壓觸電）
要遠離高壓帶電體，比如不在高壓輸電線附近玩耍、釣魚等。當發現有高壓輸電線掉落在地上時，千萬不要靠近輸電線落地點！一旦不小心跨入輸電線落地點區域，可用單腳跳離或雙腳并攏跳離等方法離開該區域，以避免構成閉合電路而發生觸電事故。
注意防雷
雷電是大氣中一種劇烈的放電現象。云層和大地之間的電壓可達幾億伏，放電時的電流可達二十萬安，產生很強的光和聲。云層和大地之間的放電如果通過人體，能夠立即致人死亡；如果通過樹木、建筑物，巨大的熱量和空氣的振動都會使它們受到嚴重的破壞。
高大建筑的頂端都有針狀的金屬物，通過很粗的金屬線與大地相連，可以防雷。
高壓輸電線最上面的兩條導線也是用來防雷的。
防雷的原理是為雷電提供一條低電阻的通道，或避免將自己連入雷電的通路中。
在雷電天氣，人在開闊地行走時，不要舉著雨傘或肩扛長的易導電物體，也不要在戶外進行騎行等活動，更不可在大樹下避雨 。要及時進入室內躲避，或盡快躲入車內，并注意不要接觸金屬部分。
歸納總結：安全用電原則
① 不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體；
②更換燈泡、搬動電器前應斷開電源開關；
③不弄濕用電器，不損壞絕緣層；
④保險裝置、插座、導線、用電器達到使用壽命應及時更換。
【課堂練習】
【例題6】（2025年甘肅蘭州中考題）如圖所示的情境中，符合安全用電要求的是【 】
A. 甲圖，在高壓線下釣魚 B. 乙圖，使用絕緣皮已破損的電線
C. 丙圖，將電動車推進樓道停放或充電 D. 丁圖，用電器著火時先斷電再滅火
【答案】D
【解析】A．在高壓線下釣魚，釣魚竿或魚線可能接觸到高壓線，容易引發觸電事故，不符合安全用電要求；
B．使用絕緣皮破損的電線，容易使人體接觸到內部的導線，從而引發觸電，不符合安全用電要求；
C．將電動車推進樓道停放或充電，存在火災隱患，且一旦發生火災，會阻礙人員疏散通道，不符合安全用電及消防安全要求；
D．用電器著火時先斷電再滅火，可防止在滅火過程中發生觸電事故，符合安全用電要求。
【課后作業】練習與應用： 1、2、3、4、5、6題

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