人教版九年級全冊第3節(jié) 安全用電學案

這是一份人教版九年級全冊第3節(jié) 安全用電學案，共12頁。學案主要包含了學習目標，學習重點，學習難點，自主預習，合作探究，想想議議，精講點撥，歸納整理等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1. 了解安全用電知識，有安全用電的意識。
2. 了解常見的觸電事故和正確的處理方法。
【學習重點】
1. 常見的觸電事故。2. 安全用電原則。
【學習難點】常見的觸電事故。
【自主預習】閱讀教材，完成以下問題：
1. 電對人體造成的傷害程度與通過人體電流的大小及持續(xù)時間有關(guān)。當人體中通過的電流超過30mA時，就會使人感到劇痛甚至神經(jīng)麻痹、呼吸困難，有生命危險。達到100mA，在很短的時間內(nèi)就會造成窒息、心跳停止。經(jīng)驗證明：一般情況下，只有不高于36V的電壓才是安全的。
2. 低壓觸電形式有單線觸電、雙線觸電；高壓觸電形式有高壓電弧觸電、跨步電壓觸電。
3. 安全用電最基本的原則是：不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體。
4. 雷電是大氣中劇烈的放電現(xiàn)象，為防止雷電的破壞，高大建筑上要安裝避雷針。人在郊外遇到雷電時，不要舉著雨傘或肩扛長的金屬物，最好找一個低洼處，雙腳并攏蹲下，盡可能降低高度。
【合作探究】
探究一、電壓越高越危險
【想一想】人體觸電的實質(zhì)是什么？
（1）人體觸電的實質(zhì)
人體是導體，人體觸及帶電體并形成閉合電路時，有電流通過人體。電對人體造成的傷害程度與通過人體電流的大小及持續(xù)時間有關(guān)。
（2）電流對人體作用的特征：
0.1～0.2 mA
對人體無害反而能治病
1 mA 左右
引起麻的感覺
8～10mA
人手很難擺脫電源
超過30mA
劇痛，神經(jīng)麻痹，呼吸困難
達到100mA
只要很短時間，使人窒息，心跳停止
2. 電壓越高越危險
【想一想】通過人體的電流與哪些因素有關(guān)？
【分析】由歐姆定律I=U/R可知，通過人體的電流取決于加在人體兩端的電壓和人體的電阻。
（1）電壓對通過人體電流的影響
當人體的電阻一定時，人體兩端的電壓越大，通過人體的電流越大，對人的生命危害越大。
大量實驗數(shù)據(jù)表明：人體的安全電壓不高于36伏。
（2）人體電阻對通過人體電流的影響
當人體兩端的電壓一定時，人體電阻越小，通過人體的電流越大，對人的生命危害越大。
人體電阻約為104~105Ω；在皮膚潮濕時，人體的電阻可降低到約103Ω。家庭電路的電壓為220V，若人體接觸火線，根據(jù)歐姆定律計算通過人體可能產(chǎn)生的最大電流（人體的電阻取103Ω）：
I=U/R=220V/103Ω=0.22A=220mA
這個電流值遠遠超過安全電流10mA，是不安全的（選填“安全”或“不安全”）。
（3）結(jié)論：人體兩端的電壓越大，人體電阻越小，通過人體的電流越大，對人的生命危害越大。
3. 常見的一些電壓值
（1）家庭電路的電壓220V；（2）工廠動力電路的電壓380V；（3）高壓輸電線路的電壓10～500 kV。
（4）部分國家的市電電壓和頻率
國家
電壓／V
頻率／Hz
美國、加拿大
120
50
日本
110
50（60）
英國、澳大利亞
240
50
中國、法國、德國、
西班牙、希臘、荷蘭等
220
50
俄羅斯、瑞典
120 220
50
韓國
100
60
挪威、新西蘭、新加坡
230
50
這些電壓值遠遠超過安全電壓36伏，都是不安全的。
【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(chǎn)生漏電現(xiàn)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，若電吹風進水漏電有電壓存在時，會有不安全的電流通過人體，很危險！
【例題1】現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分突出的問題。下表提供了一組人體電阻數(shù)據(jù)。如圖所示，用電器R接在家庭電路上，電阻為44歐，電路中還有額定電流為10A的熔斷絲（俗稱保險絲）。則：
（1）只有用電器R接入電路時，通過熔斷絲的電流為多少？
（2）一個潮濕的人，赤腳站在地上，由于不小心，手接觸火線，發(fā)生觸電事故，則通過人體的電流是多少（上表電阻數(shù)據(jù)適用此人）？并分析為什么熔斷絲不會斷（即熔斷絲不能救人命）。
測量項目
完全干燥時
出汗或
潮濕時
手與手之間電阻
200kΩ
5kΩ
手與腳之間電阻
300kΩ
8.8kΩ
手與塑料鞋底
之間電阻
8000kΩ
10kΩ
【答案】（1）5A；（2）0.025A，見解析。
【詳解】（1）用電器兩端的電壓為220V，電阻為44Ω，根據(jù)歐姆定律可得，只有用電器R接入電路時通過保險絲的電流 I=U/R=220V/44Ω=5A
（2）由數(shù)據(jù)知，此時人體電阻大約為R＝8.8×103Ω，通過人體的電流
I人=U/R人=220V/8.8×103Ω=0.025A
并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，通過保險絲的電流
I總＝I+ I人＝5A+0.025A=5.025A
人觸電時干路電流未達到保險絲的額定電流，保險絲不熔斷，不能救人命。
探究二、常見的觸電事故
【想一想】在生活中，有時會聽到人觸電的事故，想一想，什么是觸電？為什么會發(fā)生觸電事故？觸電有哪些情形？
閱讀P113～114有關(guān)內(nèi)容。
1. 觸電事故
當人體成為閉合電路的一部分時，就會有電流通過。如果電流達到一定大小，就會發(fā)生觸電事故。觸電的實質(zhì)是一定強度的電流流過人體所引起的傷害事故。
2. 低壓觸電
（1）雙線觸電：如圖所示，假如人的一只手接觸火線，另一只手接觸零線，這樣，人體、導線和電網(wǎng)中的供電設(shè)備就構(gòu)成了閉合電路，大電流流過人體，就會發(fā)生觸電事故。
單線觸電 不會觸電

（2）單線觸電：如圖所示，假如人的一只手接觸火線，另一只手雖然沒有接觸零線，但是由于站在地上，導線、人體、大地和電網(wǎng)中的供電設(shè)備同樣構(gòu)成了閉合電路，電流同樣會流過人體，
發(fā)生觸電事故。
【想想議議】人站在干燥的木頭凳子上，一只手接觸火線，會發(fā)生觸電嗎？
【分析】不會觸電。因為干燥的木頭凳子不導電，一只手接觸火線，電流構(gòu)不成回路，所以沒有電流通過人體。
3. 高壓觸電
（1）高壓電弧觸電
高壓輸電線路的電壓高達幾萬伏甚至幾十萬伏，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，當人靠得很近時，容易產(chǎn)生電弧觸電（如圖甲所示）。

②跨步電壓觸電
如果高壓輸電線掉落在地上，當人經(jīng)過這個區(qū)域時，兩腳之間存在相當高的電壓，稱做“跨步電壓”。這時電流從一條腿流入，另一條腿流出，同樣會發(fā)生觸電事故（如圖乙所示）。
4. 觸電的急救
【思考】發(fā)現(xiàn)有人觸電，應(yīng)該怎樣進行急救呢？

【歸納】
（1）首先切斷電源；
（2）或用一根絕緣棒將電線挑開，盡快使觸電者脫離電源。
在整個救護過程中，千萬不要用手去拉觸電者，防止自己也觸電。
【想想議議】在生活中，有哪些情況可能引起觸電？
【總結(jié)】可能會觸電的一些情況：在高壓電線附近放風箏、釣魚；電線上晾衣服、濕手觸摸開關(guān)插座；電器機殼沒有接地；不斷電更換燈泡等行為都會可能引起觸電。
【例題2】如圖所示，A、B、C、D四人均直接與家庭照明電路的火線接觸，以下關(guān)于A、B、C、D四人是否會發(fā)生觸電事故的判斷中，正確的是（ ）
A．A、B、C、D四人都直接或間接跟火線連通，所以都會發(fā)生觸電事故
B．A、B、D三人因站在干燥的木凳上，所以不會發(fā)生觸電事故
C．A、B二人只接觸火線，不會發(fā)生觸電事故
D．B、C、D三人因構(gòu)成電流的通路，所以都會發(fā)生觸電事故
【答案】D
【分析】觸電的實質(zhì)是當有一定大小的電流通過人體，就會引起人體觸電；家庭電路的觸電事故有兩種：單相觸電和雙相觸電；單相觸電是站在地上和火線接觸或間接接觸火線；雙相觸電是人體一端接觸火線，一端接觸零線．
【詳解】A中，由于人踩在干燥的木凳上，且只有一只手接觸火線，不能構(gòu)成電流的路徑，故不會發(fā)生觸電；
B、C中，B接觸火線，BC相連，C踩在地上，所以此時相當于BC串聯(lián)，故會造成BC中有電流通過，即BC都會觸電；
D中一只手抓火線，一只手抓零線，所以通過人體會有電流，也會造成觸電；故分析上述四個選項，D是正確的．所以選D．
探究三、安全用電原則
【想一想】家庭電路的電壓值遠遠超過了安全值。為了防范觸電事故，家庭電路都安裝空氣開關(guān)（或保險絲）、漏電保護器等保險裝置。這些保險裝置絕對可靠嗎？
【總結(jié)】這些保險裝置并不是絕對可靠的，也有出現(xiàn)故障和失靈的時候。因此，防范觸電事故最重要的是要有安全用電的意識，遵守安全用電原則。
1. 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(yīng)斷開電源開關(guān)。
（3）不弄濕用電器，不損壞絕緣層；
（4）保險裝置、插座、導線、家用電器等達到使用壽命應(yīng)及時更換。
2. 電路元件安裝中的安全用電原則
（1）保險絲必須安裝在火線上；
（2）開關(guān)接在用電器與火線之間；
（3）螺口燈泡的螺旋套一定要接在零線上，其頂部的金屬片接火線。
（4）有金屬外殼的用電器要使用三角插頭和三孔插座，使金屬外殼接地。
【例題3】電給我們的生活帶來了極大的便利，但不安全用電也會帶來很大的危害，甚至會危及生命。下圖中符合安全用電原則的是（ D ）
A．圖甲多個大功率用電器同時使用一個插座
B．圖乙使用絕緣皮破損的電線
C．圖丙開關(guān)和電燈的連接
D．圖丁發(fā)生觸電事故時要立刻斷開電源
【詳解】A．多個大功率用電器同時使用一個插座，由公式I=U/R可知，在電壓不變時，插座內(nèi)的電流會非常大，短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量，容易導致插座著火，故A不符合題意；
B．使用絕緣皮破損的電線，容易觸電，故B不符合題意；
C．為保證用電安全，開關(guān)要接在火線上，燈泡接著零線上，故C不符合題意；
D．發(fā)現(xiàn)有人觸電，要先切斷電源，再采取救助措施，故D符合題意。
探究四、注意防雷
【想一想】雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，對人體及建筑物都有破壞作用，怎樣預防？
【閱讀P115，進行總結(jié)】
1. 雷電的實質(zhì)
雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象。云層之間、云層和大地之間的電壓可達幾百萬伏至幾億伏，放電時的電流可達幾萬安至十幾萬安，產(chǎn)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。
2. 防雷設(shè)施—避雷針
（1）避雷針
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，叫做避雷針。美國科學家富蘭克林在1752年發(fā)明了避雷針。
（2）避雷針原理
高壓輸電鐵塔最上面有兩條防雷導線

利用針狀金屬物的尖端放電，將云層所帶的電導入大地，避免因雷雷電引發(fā)事故。古代建筑物上的鐵制裝飾物也起到了避雷針的作用，高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導線也是用來防雷的。
3. 雷電災(zāi)害及預防
（1）雷電災(zāi)害
自古以來，雷電災(zāi)害就時有發(fā)生。1988年6月14日，雷擊引發(fā)美國黃石公園長達近三個月的森林火災(zāi)。發(fā)生在2007年5月大興安嶺的森林大火的“元兇”也是雷擊。雷擊傷人的事時有發(fā)生，日常生活中注意防雷非常重要。
（2）雷電預防
①雷雨時，人在開闊地行走，不要舉著雨傘或肩扛長的金屬物，最好找一個低洼處，雙腳并攏蹲下，盡可能降低高度。
②在山區(qū)遇到雷雨時，最好進入山洞避雨，但不要觸及洞壁，同時雙腳并攏，避免接觸電壓和跨步電壓之害。在山區(qū)旅游時，遇雷雨躲入旅游車廂內(nèi)最安全，但進入車廂時不要接觸金屬部分。
③防止雷擊的其它安全措施
不要靠近金屬欄桿；各種電器應(yīng)暫停使用；雷雨天不要使用手機；不要在高大的樹下躲雨。
【例題4】自然界中的閃電多來自于積雨云，關(guān)于閃電下列說法不正確的是（ D ）
A．云層中的電荷都來自于原子得失電子
B．閃電是一種強烈的放電現(xiàn)象，電流極大
C．利用避雷針可以防止建筑物被雷擊
D．樹木是絕緣體，下雨時可站在樹下避雨
【詳解】A．云層之間相互接觸摩擦，所以帶電的主要原因是摩擦起電，云層中的電荷都來自于原子得失電子，故A正確，不符合題意；
B．閃電是正負電荷相遇時產(chǎn)生的激烈的放電現(xiàn)象，放電電流極大，故B正確，不符合題意；
C．在高大建筑物頂端安裝一根金屬棒，用金屬線與埋在地下的一塊金屬板連接起來，利用金屬棒的尖端放電，使云層所帶的電和地上的電逐漸中和，從而不會引發(fā)事故，故C正確，不符合題意；
D．樹木是絕緣體，但樹木潮濕后可以變成導體，所以下雨時若站在樹下避雨，容易發(fā)生雷擊，造成傷害或生命危險，故D錯誤，符合題意。
故選D。
【精講點撥】
1. 人體觸電的實質(zhì)：人體是導體，人體觸及帶電體并形成閉合電路時，有電流通過人體。
2. 常見觸電類型有：低壓觸電，包含單線觸電和雙線觸電；高壓觸電，包含高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。
3. 安全用電的原則：不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體。
4. 防雷如同防洪，其原理是給雷電提供一條低電阻的通道，或避免將自己連入閃電的通路中。
【歸納整理】
第3節(jié) 安全用電
【課堂練習】
1．家庭電路中，造成人體發(fā)生觸電事故的原因是（ ）
A．人體帶了電 B．有電流通過人體
C．有電壓加在人體上 D．通過人們的電流超過安全值
【答案】D
【詳解】通常情況下，不高于36V的電壓對人是安全的，成為安全電壓，當加在人體上的電壓達到一定數(shù)值時，通過人體的電流達到一定程度，發(fā)生觸電事故，故家庭電路中，造成人體發(fā)生觸電事故的原因是通過人們的電流超過安全值。
故選D。
2．電對人體造成的傷害程度與通過人體的電流大小有關(guān)，加在入體兩端的電壓越高，通過人體的電流越_____。例如用手直接接觸1.5V的電池，不會對人體造成傷害；用手直接接觸220V的家庭電路，會_____。
【答案】大，發(fā)生觸電事故。
【詳解】一節(jié)干電池的電壓為1.5V，用手直接接觸一節(jié)干電池，由于通過的電流很小，所以不會發(fā)生觸電事故。
若用手直接接觸220V的家庭電路，此時通過人體的電流較大，會發(fā)生觸電事故。
3．當人體因出汗或其他因素導致雙手潮濕時，人若接觸較高的電壓，發(fā)生危險的可能性_______（變大/變小/不變），這是因為此時人的電阻明顯_____（變大/變小/不變）。人體出汗或潮濕時的電阻為200～800Ω；人體中電流超過30 mA時將會造成生命危險。若某人身體潮濕時的電阻為0.55 kΩ，則當他接觸電壓為220 V的照明電路時，通過他的電流為________mA。
【答案】變大；變小；400。
【詳解】人體是導體，當人出汗或身體潮濕會使導電性能增強，電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，在電壓一定時，流過人體的電流將增大，發(fā)生危險的可能性變大。
根據(jù)I=U/R可得，通過他的電流為
4. 如圖所示，站在地上的人，不小心觸碰了火線，這時就會有電流通過人體，流入大地，造成觸電，這時線路中的空氣開關(guān)_________（填“會”或“不會”）跳閘；如果你在發(fā)生觸電事故現(xiàn)場，你的正確做法是應(yīng)該立即_________ 。
【答案】不會；切斷電源。
【詳解】當電路中的電流過大時，空氣開關(guān)會斷開電路；如果站在地上的人不小心接觸了火線，電流經(jīng)過人體流入大地，由于電路中的電流不會過大，所以空氣開關(guān)不會跳閘；如果電路中接入漏電保護器，漏電保護會斷開；發(fā)現(xiàn)有人觸電，首先要切斷電源，然后再施救。
5．如圖中的哪些圖所示的情況不會發(fā)生觸電事故（ ）
A．②④ B．③④ C．①② D．① ③
【答案】A
【詳解】人體觸電，原因是有電流流過，形成通路。人體為導體，一邊與火線相接，一邊與零線相接或與大地相接，都會形成通路，圖①、③中有電流流過人體，會觸電，圖②、④中沒有電流流過人體，不會觸電。
故選A。
6．如圖所示，下列做法中符合安全用電原則的是（ ）
A．圖甲，插頭使用絕緣皮已破損的電線
B．圖乙，發(fā)現(xiàn)有人觸電時應(yīng)先切斷電源
C．圖丙，洗完手后直接用濕手觸碰開關(guān)
D．圖丁，遇到雷雨天時可以在樹下避雨
【答案】B
【詳解】A．生活用水屬于導體，用濕抹布擦拭正在工作的用電器，容易引起觸電事故，故A不符合題意；
B．發(fā)現(xiàn)有人觸電時應(yīng)先切斷電源，再施救，故B符合題意；
C．生活用水是導體，直接用濕手觸碰開關(guān)，易發(fā)生觸電事故，故C不合題意；
D．雷雨天在大樹下避雨容易發(fā)生觸電，應(yīng)避免在大樹下避雨，故D不符題意。
故選B。
7．如圖所示的各種做法中，符合安全用電原則的是（ ）
①使用試電筆時，手應(yīng)接觸筆后端的金屬部分
②家庭電路中總功率可以過大
③電燈在家庭電路中的連接
④冰箱的金屬殼接地
A．①②③④ B．②③④ C．①③④ D．③④
【答案】C
【詳解】①使用試電筆時，手不能接觸筆尖金屬部分，應(yīng)接觸筆后端的金屬部分。故①正確；
②家庭電路中總功率過大，會導致電流過大，空氣開關(guān)掉閘，嚴重會發(fā)生火災(zāi)。故②錯誤；
③為了安全用電，在家庭電路的連接中開關(guān)應(yīng)接在火線和電燈之間。故③正確；
④為防止冰箱金屬外殼漏電導致觸電事故，冰箱的金屬殼要接地。故④正確。
故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。
8．現(xiàn)代家庭電器化的程度越來越高，用電的安全問題十分重要，下表是小明同學通過查閱資料獲得的一些數(shù)據(jù)：
（1）分析表格中的數(shù)據(jù)，可以得到的正確認識是___________。
（2）若對人體的安全電流是10 mA以下，那么干燥的人體的安全電壓范圍是______，潮濕的人體的安全電壓范圍是_____。
（3）通過（2）的計算可獲得的認識是：___________。
【答案】（1）同一個人身體潮濕時電阻會變?。唬?）不大于36 V，不大于9 V；（3）人體變潮濕后安全電壓會降低.
【詳解】（1）由表格數(shù)據(jù)可知人體干燥時的電阻比潮濕時電阻大的多，所以可以得到的正確認識是：同一個人身體潮濕時電阻會變??；
（2）由歐姆定律可知，干燥時人體的最大安全電壓：
U1=IR1=10×10-3A×3.6×103Ω=36V
所以干燥的人體的安全電壓范圍是不大于36V；
潮濕時人體的安全電壓：U2=IR2=10×10-3A×0.9×103Ω=9V
潮濕的人體的安全電壓范圍是：不大于9 V；
（3）通過計算可以認識到人體潮濕時安全電壓降低。
【課后反思】
本節(jié)課學習中，你有哪些收獲，還有哪些問題？測量項目
完全干燥時
電阻/ kΩ
出汗或潮濕時
電阻/kΩ
手與手之間
3.6
0.9
手與腳之間
5.4
1.08
手與塑料鞋底之間
14.4
1.448