《欧姆定律和安全用电》教学案例

【教学设计理念】

克服以教师为中心，使学生能积极主动参与学习活动，培养学生乐于探索精神，获得新知识的能力，与交流合作的能力，实现师生，生生积极互动，使学生在质疑，调查，探究中接受新知，培养学生充分的自主性与独立性.

【教材分析】

本节介绍了为什么电压越高越危险？为什么不能用湿手触摸电器？注意防雷等三部分内容.都是以欧姆定律为主线，结合实际进行讲述，通俗易懂.

为什么电压越高越危险？可简单介绍人体电阻，通过亲身感受高低不同的电压，加在人体上所产生的电流大小，从而说明电压越高越危险.最后指出安全电压.

本节的目的：一是熟练应用欧姆定律进行分析、解释有关日常生活现象，加深对欧姆定律的理解；二是为了提高学生安全用电及自我保护的意识.

【学情分析】

安全用电是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易发生兴趣的现象.教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性.教学过程中借助实验加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握.

【教学目标】

一、知识与技能

1.会用欧姆定律的知识理解安全用电的道理.

2.通过实验，了解短路和断路.

二、过程与方法

通过实验的观察，知道短路的危害.

三、情感态度与价值观

1.使学生具有安全用电的意识和社会责任感.能自觉地安全用电.

2.通过了解避雷针的发明过程，培养学生热爱科学的精神.

【教学重点、难点】

1.重点：应用欧姆定律的知识，分析实际生活中的问题，了解安全用电常识.

2.难点：学生对安全用电重要性的理解以及学生对安全用电意识的培养.

【教学器材】

教师器材：电源（变压器）、灯泡一只，导线若干、简单的课件、多媒体教学设备.

学生器材：学生电源、两只灯泡、导线若干、电流表一只.

【教学过程】

一.课堂导入

教师：首先问大家一个问题：同学们以前触过电吗？

学生：……（大部分同学都没有，也可能少数有，视情况而定）

教师：谁愿意来亲自感受一下触电的感觉？（请一名特别愿意上来的），我们这里准备了一个二孔插头，它的另一端接在了变压器上，现在二孔插头之间的电压为5 V，请你摸一下有什么感觉？

学生：没有感觉.

教师：现在我把电压增大到36 V，请你再摸一下有什么感觉？

学生：发麻.

教师：如果我再把电压增大，你还敢再摸吗？

学生：不敢.

教师：你很勇敢，如果电压再高，就会对我们人体造成危害.也就是电压越高越危险？为什么电压越高越危险？当加在人体两端的电压为5 V的时候，有没有电流通过人体？带着这些问题我们来学习新课《欧姆定律和安全用电》.

（通过亲身感受自己得到结论，提高了学生的学习兴趣，并且带着问题学习更能激发学生的求知欲.）

二、学习新课

（一）电压越高越危险

教师：出示高压危险的标志，并问：在什么地方见过这样的标志？

生1：变压器上有；生2：电塔上有；生3：路边的电线杆上有；生4：配电房外有……

教师：见到高压危险的标志，请不要靠近.请同学们通过阅读下列表格中的数据进行分析找出原因：出示：

同学们经过讨论得出：因为高压电，不直接接触也能使人致命.并且还可以得出：电压越高越危险.

教师：请同学们思考讨论：为什么电压越高越危险？

引导学生回答出：在电阻一定时，电阻两端的电压越高，通过的电流越大，电流大到一定程度就有危险了.

教师：湿手和干手摸同样大的电压感觉一样吗？

学生：不一样.

教师：能否说一下理由？

学生：干手、湿手电阻不一样，湿手的电阻小于干手的电阻，电压一定时，通过湿手的电流更大一些，所以感觉不一样.

教师：因此平时我们一定要安全用电，同学们平时注意安全用电了吗？出示图片：不安全用电的一些错误行为.如果不安全用电可能会发生触电事故，下面通过视频我们来看一下由于不安全用电引发的两则触电事故.

（播放视频）

（通过视频，引起学生心灵上震撼，使他们认识到安全用电的重要性.）

教师提出：是不是只要电流通过人体就会发生触电事故？那么多大的电压是安全电压呢？投影出示：只有不高于36 V的电压才是安全的.高于36 V的电压就会使人发生触电事故，人体发生触电事故是因为人体和电源构成了通路，什么是通路呢？

出示定义：用电器能够工作，电路中有电流通过，此电路为通路.

（二）断路和短路

电路状态除了通路外，还有断路和短路，我们通过实验来认识这两种电路：

1.请同学们动手实验，认识断路和短路.实验之前请同学们两人一组认真阅读实验报告记录单.

请同学们动手把实验桌上的器材：学生电源、开关、两个小灯泡、电流表用导线连成一个串联电路，闭合开关，观察现象.并将实验现象填入相应的实验现象表格中.

a.如果两盏灯泡都亮，断开开关，请将一段导线并接在一盏小灯泡两端.闭合开关，观察电流表的示数如何变化？猜想：如果把导线和电流表直接连在电源两端，闭合开关后电流表的示数又如何变化呢？

（三）注意防雷

教师指出：短路会产生很大的电流，自然界中，雷电放电时也会产生很大的电流，说到雷电，雷电就来了，播放雷电动画，并提出问题：发生雷电时，你应怎么做？

学生：不打手机；把电视关掉；不外出…….

教师：我们这样做，是因为雷电会给我们带来危害，让我们共同来看一则雷电带来的危害视频（播放视频）.教师指出：雷电不仅给我们带来身体上的伤害，还给我们周围的人带来身体上的创伤.所以，我们要注意防雷，请小组讨论：防雷的措施有哪些呢？

学生：……

教师：避雷针是一种主要的防雷措施，投影以下的资料，全体学生阅读资料，拓展知识面.

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定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”，试用效果良好.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起来.

避雷针的广泛应用是早期电学研究中的一项重要成果.

师：相信在看完以上的资料以后，同学们都对雷电和避雷有新的认识了.

投影几种新式的避雷针，并提出避雷针是怎样保护建筑物的？――在建筑物上竖立一根很长的、顶端很尖的金属杆，并将它用导线与大地相连.当云层和大地间发生放电时，云层中的电荷就直接经金属杆通过导线流入大地，而不经过建筑物.（请一位同学起来阅读）

让我们通过视频掌握更多防雷的措施（播放视频）.

知识拓展（投影）：

雷电的好处：

第一，在生命起源的过程中，雷电起到了重要的作用.远古时期，火山喷发的大量气体，在紫外线、宇宙空间辐射的作用和强烈的雷击下，产生了氨基酸，而使具有复制和繁殖能力的原始生命终于慢慢产生了.

第二，雷电给人类带来了火.由于雷击造成森林起火，启发了我们的祖先学会用火.

第三，雷电能净化环境.雷电发生时，强烈的电、光化学作用，会使部分氧气发生化学反应，生成具有杀菌作用的臭氧.

第四，雷电能治病.研究人员测试表明对气喘、烧伤、溃疡以及其他外伤的治疗有促进作用.

教师：如果同学们想了解雷电的更多好处，请课后到网上搜集一下.

三、小结

教师：今天的新课我们已经学习完了，请同学们想一下我们学习了哪些知识？说出来和大家一起分享收获的喜悦！

生1：了解短路和断路.

生2：会用欧姆定律的知识理解安全用电的道理.

生3：学会了雷电的知识以及要注意防雷.

生4：知道了安全用电的相关知识.

……

四、今天我还给大家带来了一个任务，为我们学校的安全尽力

投影献计献策：同学们留意观察过吗？我们美丽的校园里有没有不安全用电的隐患，比如说配电房有没有高压危险的标志，是否安装了护栏？学校里有没有电线的现象等，如果有，请以书面的形式写出来，并提出整改的意见交给我们负责安全的领导.

（让学生走进生活，利用所学知识解决生活中的问题，切切实实让学生感觉到物理是有用的！）

五、结束语

最后，让我们大家一起珍惜生命，安全用电！