欧姆定律和安全用电

目标认知：
学习目标：
　　知道为什么电压越高越危险；了解雷电的危害，知道基本避雷的方法。

学习重点：
　　掌握安全用电常识；了解断路和短路。

学习难点：
　　运用电学知识来判断电路故障，从生活实际出发提高解决实际问题的能力。

知识要点梳理：
知识点一　电压越高越危险
　　要点诠释：
　　1．对于人体，只有不高于36V的电压才是安全的。
　　2．安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
　　3.人体是否触电与加在人体的电压有关，其根本上决定于通过人体的电流。
　　4、造成触电的条件有两个：一、通过人体的电流超过了一定值；二、电流通过人体超过了一定时间。

　　人体触电的原因分析：人体也是导体，人体触及带电体时，人体两端有电压，人体中就有电流通过，所谓触电，就是人体触及电源，人体中电流超过一定值，电流对人体的危险性跟电流的大小，通电时间的长短等因素有关系。根据欧姆定律可知，通过人体的电流决定于外加电压和人体的电阻，经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的。家庭照明电路的电压是220V，动力电路的电压是380V，高压输电线的电压可达几万伏甚至几十万伏，都远远超出了安全电压，人体触及都是十分危险的。
　　对于人体，每个人的电阻不是都一样大，同一个人的电阻也不是固定不变的，皮肤干燥时电阻比较大，潮湿的时候电阻就小一些，如果皮肤潮湿的情况下接触带电体，在电压—定时，通过人体的电流会很大，造成危险，所以千万不要用湿手触摸电器。

知识点二　断路和短路
　　要点诠释：
1、断路：
　　也叫开路,是指在某处断开的电路。（如：照明电路中灯丝断、灯头开关等处接线松动、接触不良）。断路时电路中没有电流，用电器不能工作。

2、短路：
　　在电路中，如果电流不流经用电器，而是直接连在电源两极或者直接把用电器两端连接起来，我们就说电路短路了。
　　短路分电源短路和用电器短路。电源短路时，由于导线的电阻很小，会导致电路上的电流会非常大，会损坏电源，严重的会造成火灾。另一种是用电器短路，用电器短路时没有电流通过该用电器，用电器不能工作。

知识点三　 雷电
　　雷电是大气中一种剧烈的放电现象，云层和大地之间的电压很高，可达几百万至几亿伏，放电时电流很大，可达几万安至十几万安。通过人体会致人死亡，通过树木、建筑物会使它们受到严重破坏。
　　所以，要加深对雷电的认识，注意防雷，发生雷电时严禁在大树和高大建筑下避雨，应在高大的建筑物上加装避雷针。

规律方法指导：
　　（1）分析电压越高越危险的原因。提示:触电的原因是电流过大，然后用欧姆定律进行分析。
　　（2）分析为什么不能用湿手触摸电器。关键是要知道人在潮湿时电阻很小，根据欧姆定律可知，在相同电压下会使通过人体的电流过大而造成触电。
　　（3）安全用电的常识。
　　（4）判断电路故障。A、通过电流表和电压表示数的变化，判断电路故障；B、用一根导线并联在电路的两点间，检查电路故障。

经典例题透析：
夯实基础
　　1　 在表演台上，某人声称具有特异功能──“不怕电”，他把灯泡接到家庭电路的两根电线上，灯泡亮，取下灯泡后，他用双手同时抓住这两根电线芯，并让别人用试电笔触其肌肤，众人见氖管发光而瞠目结舌，对此，某班同学展开讨论后形成以下观点，其中不正确的是 (　 )
　　(A)这是伪科学的撞骗行为 　　　　　　(B)此人也许真有不导电的特异功能
　　(C)此人与大地之间一定有良好的绝缘　 (D)他去抓那两根电线前，零线已被助手切断

　　分析与解答：家庭照明电路中发生的人体触电事故，都是人体直接或间接跟火线连通并与地或零线构成通路造成的．家庭电路的火线和零线之间的电压是220V，人体是导体，如果人体同时碰触到火线和零线，人体就会触电，声称具有特异功能的人两手同时抓住火线和零线没有触电，并且试电笔触其肌肤，氖管发光，说明此人和火线连通，但体内无电流通过，带电不通电，电路中的零线已经断开，可见，上述“不怕电”的表演是伪科学的撞骗行为。
　　答案：B
　　总结升华：本题考查运用家庭电路的安全用电知识辨别真伪的能力，在形形色色的“伪科学”现象中，其中一类其实就是物理规律的应用，但表演者吹嘘自己具有特异功能以行骗，要学会用科学的观点去剖析这些特异功能，培养和提高识别真伪的能力。

　　2　 日常生活中自我保护的安全意识十分重要，下列几种做法中正确的是 (　 )
　　(A)用湿布擦正亮着的台灯灯泡
　　(B)在有绝缘外皮的通电导线上晾湿衣服
　　(C)发生触电事故时应首先切断电源
　　(D)用湿手扳动家庭电路中的开关

　　解析：根据欧姆定律可知，在家庭电路中，电源电压一定，按在火线和零线(或地)之间的导体的电阻越小，产生的电流就越大，用湿布擦正亮着的灯泡，在有绝缘外皮的通电导线上晾湿衣服，由于绝缘体潮湿了也会漏电，人体皮肤潮湿时电阻较小，如果灯泡或电线漏电，人体中的电流就会很大，就会造成人体触电事故，在家庭电路中发生触电事故时，应当赶快切断电源，或者用干燥的木棍、竹竿将电线挑开，迅速使触电人脱离电源。
　　答案：C
　　总结升华：本题考查安全用电的常识。电，可以为我们服务，但如果不注意安全，它会对人造成危害，在用电时，要特别警惕本来是绝缘的物体导了电，本来是不该带电的物体带了电，要注意防止绝缘部分破损，还要注意保持绝缘部分干燥。

知识运用
　　3　 为检查照明电路的故障，电工经常采用的方法是：取下保险丝，将额定电压为220V的“校验灯”接在保险丝的两只接线上，如图所示，在检查某盏灯之前，先断开所有开关，再闭合该支路开关，若　 (　 )
　　(A)“校验灯”恰能正常发光，说明该支路短路
　　(B)“校验灯”恰能正常发光，说明该支路工作正常
　　(C)“校验灯”发光不正常(暗红色)，说明该支路工作正常
　　(D)“校验灯”发光不正常(暗红色)，说明该支路断路

　　解析：在照明电路中，各盏灯都是并联接在火线和零线之间的，当断开所有开关后，各支路的火线和零线之间都形成了断路，代替保险丝串联接在火线中的“校验灯”不发光，再闭合某支路开关，如果该支路断路，“校验灯”仍不发光；如果该支路短路，“校验灯”一端接火线，另一端通过短路导线接在零线上，两端电压等于额定电压，为220V，正常发光；如果该支路正常，“校验灯”和该支路的电灯串联，“校验灯”两端电压小于额定电压，不能正常发光(发光暗淡)。
　　答案：A、C
　　总结升华：本题给我们提供了一种用灯泡检查家庭照明电路是否出现故障以及出现何种故障的方法，具有很高的实用价值，同时考查运用电路知识分析解决电路问题的能力，解题的关键是理解短路、断路的概念和串联电路的特点。

　　4　 在一个雷雨交加的日子里，某山村—名在田间劳动的村民在大树下躲雨时，不幸被雷击造成重伤，此后，谣言四起，什么“鲤鱼精”附身，家里的大门冲着龙王庙……因此，家里人不但不把病人送医院救治，反而到处求神拜佛，结果，导致家破人亡。
　　(1)对人来说，只有不高于_______V的电压才是安全的。
　　(2)如图所示，雷电是一种自然现象，在—次雷电中，雷电的电流约为，电压约为V，所以，在雷雨天气，人们不能到________________等处躲雨。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　(3)结合本事例谈谈你的看法。　

　　解析：人体是导体，人体中的电流取决于人体两端的电压和人体的电阻，在最不利的情况下，人体的电阻只有1000Ω左右，经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的。
　　雷电是自然界中发生的放电现象，发生雷电时，在云层和大地之间产生上亿伏的电压，雷电所经过的路径上有强大的电流通过，会给人们带来危害，雷电的路径往往经过地面上突起的部分，如树木、高大建筑物等．所以，高大建筑物要装设避雷装置防雷，在雷雨天气，人们不能到大树、高大建筑物等处躲雨。
　　答案：
　　(1) 36V；
　　(2)大树、高大建筑物；
　　(3)看法：
　　①封建迷信反科学、反人类，危害社会、残害人生；
　　②搞封建迷信活动者的目的是搞乱人的思想，愚弄百姓，从中渔利；
　　③要学习科学、崇尚科学，破除封建迷信思想，尊重科学规律，一切按科学办事。
　　总结升华：本命题是一道考查科学素质和能力的考题，题设情景取材自然界中的雷电现象，考查突破了学科本位。要求灵活运用学过的物理知识和科学原理解决简单的实际问题，并针对实际事例，按自己对本事例的情感态度和价值观，发表意见和观点，答案具有开放性。

材料阅读
　　5　 阅读材料：电流对人体的作用特征(节选)
　　　　　　　　　
　　如果人体直接与家庭电路输电线接触(电压220V)，这时通过人体的电流是多大?为什么在这种情况下易造成触电事故导致死亡?

　　解析：根据欧姆定律，人体在最不利的情况下同时碰触家庭电路的零线和火线时，通过人体的电流，对照电流对人体的作用特征，此时只要很短时间就会使人呼吸和心脏麻痹，机体组织遭到电流的热破坏，窒息以至心跳停止，即发生触电事故造成死亡。
　　总结升华：本题考查对人体电阻特征的理解，要求运用欧姆定律的知识理解安全用电的道理．解题的关键是理解电压高低和人体电阻大小都对用电安全性产生影响，启示人们增强安全用电的意识和社会责任感。