资源简介

18.2　安全用电
1．物理观念：
(1)知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器的过载或短路。
(2)了解影响人体触电伤害的因素，了解常见的触电类型和正确处理方法。
2．科学思维：
(1)通过观察电能表的额定功率，可以合理配置家用电器。
(2)通过家庭电路中电流过大的原因，提出防止过载的办法。
3．科学探究：
(1)了解常见的触电类型，能提出安全用电的策略。
(2)自主设计实验探究短路对家庭电路的影响，能解释说明短路时可能引发火灾的原因，培养科学探究能力。
4．科学态度与责任：
(1)通过家庭电路中电流过大的原因的学习，初步培养安全用电常识和节约用电的意识。
(2)观看触电实验视频，通过观察和理论分析，提出更换灯泡时的安全步骤，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
(3)调查家庭或学校可能存在的安全用电隐患，提高安全用电的意识，培养严谨认真、实事求是的科学态度。
教学重点：认识短路的危害。
教学难点：理解短路和用电器总功率过大是造成家庭电路中电流过大的两个原因。
铝箔条，电源，灯泡，导线，熔丝，多媒体等。
一、情境引入
随着社会的发展，电成为人类赖以生存的重要资源。正因如此，如何安全、合理地使用电资源也是人们所关心的。这节课我们就来了解一些安全用电常识。
二、新课教学
探究点一：防止过载与切莫短路
教师：当电路中的电流过大时，空气开关就会自动断开，反过来我们可不可以通过观察空气开关是否断开来判断电流有没有过大？
学生：可以。
演示：总功率过大引起电流过大。
教师：如果电路中，同时工作的用电器太多，就可能引起电流过大。
演示：短路引起电流过大。
教师归纳：家庭电路中电流过大的原因有两类。
1．用电器总功率过大：根据P总＝UI总，由于电压U一定，当总功率过大时，电路中总电流必然过大。
2．短路：发生短路时，电路中电阻很小，根据欧姆定律，由于家庭电路电压一定，故电流强度很大。
探究点二：避免触电
1．两种类型的触电
我们都知道人体本身也是导体，所以当人体成为电路的一部分时也会有电流通过，当通过的电流超过安全的范围，就会发生触电事故，带来危险。
家庭电路引起的触电：
(1)触电原因：家庭电路中有两根电线，一根是火线，一根是零线。家庭电路触电事故，都是人体直接或间接与火线连通造成的。
(2)触电形式：①单线触电：人站在地上，手触到了火线或触到了与火线相连的物体。②双线触电：人两手分别接触火线、零线而触电。如图是两种触电事故。
高压触电形式：
(1)高压电弧触电：人靠近高压线(高压带电体)，造成空气弧光放电而触电(雷击即是如此)。
(2)跨步电压触电：人走近高压线掉落处，前后两脚间电压超过了36 V而触电。
安全用电原则：
(1)不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
(2)开关接在火线上。
(3)用电器的金属外壳必须接地。
2．触电的急救
(1)迅速切断电源(拉开总闸或总开关)。
(2)用干燥木棒、竹棒挑开电源线，迅速使触电人员脱离电源。
(3)发生电火灾时，务必先切断电源，再泼水救火。
(4)进行人工呼吸抢救。
教师强调：
1．由于生活电压比我们人体所能承受的安全电压高得多，所以我们要牢记安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
2．要避免触电事故还要有安全用电的习惯：
(1)不要用潮湿的手去触摸开关、插座。
(2)在用电器工作(通电)的情况下，不要随意搬动。
(3)要在没有通电的情况下安装电路。
(4)不要在电线上挂湿衣服。
(5)不要靠近高压电线。
(6)为移动电源等加装保护装置。
18．2　怎样用电才安全
一、防止过载与切莫短路
家庭电路中用电器过载和短路将引起电流过大，熔断保险丝。
二、避免触电
不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
本节课使学生理论联系实际能力得到提升，对学生加强安全用电意识和培养学生运用物理知识解决实际问题的能力是非常重要的。
本节课主要通过在以前学习的基础上，对家庭电路中出现的电流过大的原因进行一个很好的解释，使学生在学习此课的基础上还能复习以前的知识点。在学习避免触电的知识点时，主要是以我讲解为主，并且使用的实例和图片较少，学生学习的积极性不高，在接下来的教学中我会注意这点。18.3　电能与社会发展
1．物理观念：
(1)了解我国电力工业的发展现状。
(2)知道什么是电网，了解我国电网的大致分布。
2．科学思维：
通过了解我国的电网分布，调查家庭用电规律，提出家庭节约用电的几种方法。
3．科学探究：
通过学习和查阅资料，能够用“讲故事”的方式叙述我国电力工业的发展现状。
4．科学态度与责任：
通过学习，认识国家发展电力工业的重大意义，传承实现中华民族伟大复兴的使命担当。
教学重点：关注生活、关注社会，加强学生节约用电的意识。
教学难点：我国电力工业的现状及发展前景。
多媒体等。
一、情境引入
随着人们生活水平不断地提高，家家户户用电器的数量和种类与日俱增，生活用电量也随之大幅度增加。这节课我们就来了解我国的电力工业和如何节约用电。
二、新课教学
探究点一：我国的电力工业
1．我国电网建设成就显著
我国的电力工业始于1882年，到1949年底，全国年发电量仅43亿千瓦·时，居世界第25位。改革开放以来，电力工业有了迅猛的发展。据2021年底统计，全国年发电量已达到85 342.50亿千瓦·时，居世界第一位，我国是世界电力生产和消费大国。目前，我国除了台湾地区和香港、澳门特别行政区外，已经形成华北、东北、华东、华中、西北、西南和南方联合等7个跨省区电网。大电网覆盖了全部城市和绝大部分农村。我国的电力工业已跨入大区联网和推进全国联网的新阶段。
特高压输电技术方面，我国是全球的佼佼者。特高压能实现大容量、远距离、高效率的电力输送，对我国能源资源优化配置意义重大。2017年年底，“四交四直”特高压工程全部投运，这些工程起点多在能源丰富的西部、北部，落点在用电需求大的东中部，既把西部资源优势转化为经济优势，又满足了东中部发展的用电需求。此后，1 000 kV雄安—石家庄、驻马店—南阳等特高压交流工程，以及±800 kV扎鲁特—青州、陕北—湖北等特高压直流工程陆续投运，特高压网架越来越坚强。截至2023年底，我国共有39条特高压输电线路。2024年底，1 000 kV川渝特高压工程建成投运，还攻克了高海拔特高压关键技术，研制应用了全套高海拔特高压交流设备。我国在特高压领域不仅技术领先，还积极推动先进技术向标准转化，成为走向世界的“新名片”。
我国电力工业在发电量领域实现跨越式发展。清洁电能成为增长主力，2023年发电量突破3万亿千瓦·时，占全社会用电量的，其中水电、风电、光伏分别贡献9 805亿、6 968亿、4 898亿千瓦·时。清洁能源装机占比首次超过火电(52.4%)，煤电装机占比从2005年的59.2%降至2023年的47.6%。特高压输电技术推动西部绿电东送，如“宁电入湘”工程年送绿电超180亿千瓦时，高效煤电技术(如630 ℃超超临界机组)年减排二氧化碳26.7万吨，能源结构向清洁化、低碳化加速转型。
智能电网建设也取得了重大进展。随着科技发展，智能电网技术让电网变得更聪明、更可靠。如张北柔性直流电网试验示范工程，创下了12项世界第一，实现了“张北的风点亮北京的灯”，将清洁的风电远距离输送到北京。国家风光储输示范工程，实现了风、光、储多组态、多功能、可调节的联合优化运行。2023年，世界首个500 kV短路电流柔性抑制示范工程在浙江绍兴完工，为解决短路电流超标问题提供了新思路。这些智能电网技术的应用，大大提升了电网的运行效率和供电可靠性。
跨国互联方面，国家电网建成了中俄、中蒙等10条跨国输电线路，南方电网也建成10多条跨境输电通道，与越南、老挝、缅甸电网紧密互联。这不仅促进了能源资源在更大范围的优化配置，还加强了我国与周边国家的能源合作。
我国电力工业成绩斐然。这些成就为经济社会发展提供了坚实的电力保障，也让我们在能源利用和环境保护方面走得更稳更远。未来，我国电网建设还将不断创新发展，为大家创造更美好的生活。
2．三峡水电站
三峡水电站装机总容量1 820万千瓦，至三峡工程全部完成后，三峡电站年平均发电量将达846.8亿千瓦时，主要供电华东、华中地区，小部分送川东，将为经济发达、能源不足的华东、华中地区供应可靠、廉价、清洁的可再生能源。我国正在大力发展水力发电、风力发电、光伏发电和核电，积极开发利用新能源。
探究点二：节约用电
目前，就我国而言，火力发电和水力发电为主，则必然会造成对环境的一部分破坏。因此，我们应该提倡节约用电。
教师让学生说出几条节约用电的方法。
学生回答：家庭节约用电的几种方法：要养成节电习惯，做到人走灯灭，避免“长明灯”；随时关闭无用空转的电器；使用国家推广的节能电器；充分利用自然光；要掌握各种家用电器的节电方法；外出时家电不要待机等。
18．3　电能与社会发展
一、我国的电力工业
以水力和火力发电为主，正大力发展水力发电、风力发电、光伏发电和核电，积极开发利用新能源。
二、节约用电
本节课我先介绍我国电网水力发电的发展，以及其他改变电能发展的结构。再说明积极开发新能源和合理、节约用电的意义，使学生领悟发展电力工业和节约用电的意义和价值。这节课的知识点比较简单，所以我与学生的互动很少，缺乏交流，主要是以我讲解和学生自主学习为主的教学方法来授课。18.1　家庭电路
1．物理观念：
(1)了解家庭电路的组成部分及其作用，知道空气开关的作用。
(2)知道如何正确的使用试电笔来判断火线与零线。
(3)了解白炽灯的接法，了解螺口灯泡和卡口灯泡中电流的路径。
2．科学思维：
(1)通过使用测电笔，了解测电笔能够辨别火线和零线的原理。
(2)在父母的帮助下，初步尝试画出家庭电路的电路图。
3．科学探究：
(1)在讨论和观察家庭电路组成的过程中，归纳概括家庭电路的主要组成部分。
(2)通过动手操作，掌握测电笔的使用方法。
4．科学态度与责任：
(1)在了解电流流过螺口灯泡和卡口灯泡的路径过程中初步形成安全用电的意识。
(2)通过查阅资料，对比节能灯与白炽灯亮度相同时的功率，培养节能环保的意识，推动可持续发展的价值观。
教学重点：家庭电路的组成及连接方法、作用。
教学难点：用测电笔辨别火线与零线。
家庭电路演示板，电能表，测电笔等。
一、情境引入
教师：这节课我们来学习一种实用的电路——家庭电路，请大家观察课本P41插图，结合家里的实际电路，想一想，家庭电路一般由哪几部分组成及各部分有什么作用？
二、新课教学
探究点一：了解家庭电路
家庭电路一般由进户线、电能表、总开关、熔断器、开关、插座、各种用电器及导线等组成，如图所示。
进户线与室外输电线相连。电能表安装在进户线后，用来测量家庭用电的多少。总开关安装在电能表后，以控制家庭电路。熔断器(俗称保险丝)是安全装置，当电路中电流过大时，熔丝就会熔化，从而切断电路，对电路起到保护作用。
现在的居民楼已经不再使用闸刀开关和熔断器了，而是用空气开关替代，如图所示。安装了空气开关后，当电路中发生异常情况时，空气开关会自动断开，从而切断电路，保证了用电的安全。排除故障后，再将空气开关闭合，电路就恢复正常了。避免了需要更换保险丝的情况。
探究点二：火线与零线
一般家庭电路有两根进户线，其中一根叫做零线，另一根叫做火线，火线跟零线之间有220 V的电压。为了安全起见，有些家用电器所用的三孔插座还加接了一根地线，即直接与大地相连通的导线，万一家用电器出现漏电，电流便从地线流入大地，从而避免发生触电事故。
教师：那么，怎样识别哪根是火线，哪根是零线呢？
为了安全、合理的安装和使用电器，我们常用测电笔来辨别火线和零线。如图是两种常见的测电笔，它们主要由金属体笔尖、高阻值电阻、氖管及金属体笔尾等组成。
在使用测电笔时，正确的握笔方法如图所示。若测电笔的氖管发光，则笔尖接触的是火线；氖管不发光，则笔尖接触的是零线。
教师：你能找出上面两种操作方法的共同点吗？
学生：手指都接触了金属体笔尾。
安全小提示：测电时，手指绝对不能接触测电笔前端的金属部分。
教师：台灯是我们生活中常用的电器，那么你知道电灯是如何工作的吗？在家庭电路中又是如何与火线和零线连接的呢？
学生：将台灯的插头插入插座或接线板上，然后闭合台灯的开关，这样台灯就可以发光了。
教师：将台灯的插头插入插座，实际上就是把灯泡接到火线和零线之间，再闭合开关，灯泡中有电流通过，灯泡便发光了。那你知道电流是如何流过灯泡的吗？
探究点三：白炽电灯
早期家庭中使用的普遍是白炽灯，当电流通过灯泡时，灯丝温度高达2 000 ℃，呈白炽状态，发热的同时发光。如图是常见的螺口灯泡和卡口灯泡及其灯头。
灯泡在灯头上固定好后，闭合开关，电流经火线、锡块、灯丝、螺旋(或卡口)，再经过零线形成回路，这样灯泡就可以持续发光了。
教师：现在家庭中广泛使用的是节能灯，虽然他们发光的原理和效率不同，但是电流经过灯泡的过程是一样的。请同学们阅读课本P44节能灯和LED灯的内容，了解电灯技术的发展。
18．1　家庭电路
一、家庭电路的组成
二、火线与零线
三、测电笔
四、白炽电灯
在本节课的授课过程中，我把家庭电路的课堂参与定为学习本课的指导思想，让学生积极主动观察、思考、讨论、发言，从而使学生的积极性调动起来，使学生将重点知识记忆得更牢固，最后我再将知识点做一次系统的归纳，进而结束本节课的教学。

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