高教版中職物理（類）電子教案506第六節(jié) 交流電及安全用電

主題五電與磁及其應(yīng)用

第六節(jié)交流電及安全用電教學(xué)設(shè)計案例

課程內(nèi)容第六節(jié)交流電及安全用電

課程類型啟發(fā)講授課課時2學(xué)時

本節(jié)主要讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，了解正弦交流電的產(chǎn)生，理解

正弦交流電的變化規(guī)律，能用公式和圖像描述正弦交流電。了

解人體觸電的類型，知道觸電的常見原因及防范措施。了解電

教材內(nèi)容

氣火災(zāi)發(fā)生的原因，能正確選擇防范和撲救措施。了解用電安

分析

全的基本常識，知道電氣安全技術(shù)操作規(guī)程，學(xué)會保護(hù)人身與

設(shè)備安全、防止發(fā)生事故的基本方法，了解觸電急救方法。能

將安全用電和節(jié)約用電的知識應(yīng)用于日常生活實(shí)際。

學(xué)生在初中沒有學(xué)習(xí)過交流電方面的知識，因此交流電的

變化規(guī)律是本節(jié)的一個重點(diǎn)，由于其數(shù)學(xué)表達(dá)式是正弦函數(shù)，

比較復(fù)雜，對于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差的學(xué)生來說有很大的難度，教師要

學(xué)情分析

耐心地對公式和相關(guān)圖像加以解釋，并做好觀察交流電波形的

演示實(shí)驗(yàn)，盡力幫助學(xué)生克服這一難點(diǎn)，理解交流電的變化規(guī)

律，了解交流電的周期、頻率和有效值等概念。

1.建構(gòu)交流電、周期、頻率、有效值等概念，形成交流電

的大小和方向都隨時間作周期性變化、生活中的輸電線分為相

線和零線、人體碰觸或靠近相線會發(fā)生觸電事故等物理觀念，

并能應(yīng)用其預(yù)防觸電事故，養(yǎng)成安全用電的行為習(xí)慣。

教學(xué)目標(biāo)2.了解建構(gòu)交流電模型的方法。了解描述交流電變化規(guī)律

的數(shù)學(xué)方法等。

3.通過用示波器觀察正弦波曲線實(shí)驗(yàn)，增加對交流電的感

性認(rèn)識，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)觀察等核心素養(yǎng)。通過對家庭電路、家用電

器的調(diào)查與研究，提高技術(shù)運(yùn)用等核心素養(yǎng)。

4.通過對交流電變化規(guī)律的了解，增加生活中的安全用電

意識，增強(qiáng)防范電氣事故的能力。了解全球最大的全自動化碼

頭上海洋山港四期的建設(shè)成就，增強(qiáng)民族自豪感和家國情懷。

讓學(xué)生了解交流電的變化規(guī)律，了解交流電的周期、頻率

教學(xué)重點(diǎn)

和有效值，了解人體觸電的類型，知道常見的用電安全措施。

了解交流電的變化規(guī)律，了解交流電的周期、頻率和有效

教學(xué)難點(diǎn)

值。

讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)了解新知識，形成新觀念，

教學(xué)策略

提高實(shí)驗(yàn)觀察能力，受到科學(xué)方法熏陶和愛國主義教育。

主要教法啟發(fā)式講授、演示實(shí)驗(yàn)、組織合作學(xué)習(xí)

主要學(xué)法自主學(xué)習(xí)、觀察實(shí)驗(yàn)、思考討論、合作學(xué)習(xí)

教學(xué)資源多媒體課件展示系統(tǒng)、J2459型學(xué)生示波器1臺。

課堂實(shí)施

教學(xué)設(shè)計意

教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動

環(huán)節(jié)圖

1.常見交流電的變化規(guī)律是1.安排學(xué)對教材和讓學(xué)生

怎樣的？生進(jìn)行預(yù)教學(xué)視頻通過課

2.交流電的周期與頻率之間習(xí)（閱讀教進(jìn)行學(xué)習(xí)前自主

存在什么關(guān)系？材、觀看老和思考，學(xué)習(xí)，發(fā)

3.什么是交流電的有效值？師提供的并與同學(xué)現(xiàn)自己

課前正弦交流電的有效值與最大值微課視討論其中不理解

準(zhǔn)備之間存在什么關(guān)系？頻）。發(fā)現(xiàn)的問的問題，

4.常見的人體觸電有幾種類2.就學(xué)生題，將疑準(zhǔn)備到

型？提出的問問反饋給課堂上

5.家庭電路安裝時為什么要題進(jìn)行有老師。與同學(xué)

安裝適當(dāng)?shù)娜蹟嗥骱妥詣涌諝忉槍π缘赜懻摚c

開關(guān)和地線？備課，準(zhǔn)備老師交

6.遇到別人發(fā)生觸電事故時，在課堂上流，解決

應(yīng)該采取哪些措施？學(xué)生討論疑問。

7.我國最大的全自動化碼頭時給予指

在哪里？導(dǎo)。

新創(chuàng)設(shè)情境：展示圖片、觀看、思激發(fā)學(xué)

每個家庭幾乎都會購提問：考生學(xué)習(xí)

課

買一些接線板，以滿足在如何挑選動力，明

引任意位置使用電器的需優(yōu)質(zhì)的接確學(xué)習(xí)

入要。然而如果買到劣質(zhì)的線板呢？目標(biāo)

接線板，則有可能引發(fā)意

外事故。

新大小和方向都隨時間講解傾聽、理幫學(xué)生

作周期性變化的電流，稱解建構(gòu)交

課

為交流電，簡稱交流。交流流電的

教電相比直流電有許多優(yōu)概念。

學(xué)點(diǎn)。交流電可以利用變壓

課堂

器升高或者降低電壓，可

實(shí)施

以驅(qū)動結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可

靠的感應(yīng)電動機(jī)。因此在

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中

普遍使用交流電。

設(shè)線圈產(chǎn)生的最大感展示圖片、觀看、傾讓學(xué)生

應(yīng)電動勢為Em,線圈平面講解聽、理解、了解交

從磁通最大位置開始轉(zhuǎn)記憶流電的

動，角速度是。，經(jīng)過時間大小變

1,線圈轉(zhuǎn)過的角度是化規(guī)律。

此時刻整個線圈中的

感應(yīng)電動勢為

e=Emsina)t

式中的e隨時間按正

弦規(guī)律變化，不同的時刻

有不同的數(shù)值，稱為電動

勢的瞬時值。

如果把線圈和電阻組

成閉合電路，電路中就有

感應(yīng)電流。設(shè)閉合電路的

總電阻為七則電流的瞬時

值為

eEm

i==二--sina)t

RR

=Imsina)t

即電流也是按正弦規(guī)

律變化的。

電路中某一電阻R，

兩端的電壓的瞬時值同樣

是按照正弦規(guī)律變化的，

即

u=IR'=ImR'sina)t

=Umsina)t

正弦交流電的電動勢結(jié)合圖片觀看、傾讓學(xué)生

e、電流i和電壓〃隨時間講述。聽了解用

變化的圖像。圖像法

表示交

流電的

變化規(guī)

律。

發(fā)電機(jī)中的線圈勻速講解傾聽、理讓學(xué)生

轉(zhuǎn)動一周，電動勢、電流都解、記憶了解交

按正弦規(guī)律變化一次。我流電周

們把交流電完成一次周期期和頻

性變化所需的時間，稱為率的關(guān)

交流電的周期，通常用T表系。

示，單位是s（秒）。交流電

在1S內(nèi)完成周期性變化的

次數(shù)，稱為交流電的頻率，

通常用/表示，單位是Hz

（赫）。

根據(jù)定義，周期和頻

率的關(guān)系是

...1

T=f

我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活使

用的交流電，周期是0.02

s,頻率是50Hzo

演示實(shí)驗(yàn)：用示波器觀察進(jìn)行演示觀看實(shí)引導(dǎo)學(xué)

正弦交流電波形實(shí)驗(yàn)是，提驗(yàn)、合作生觀察

首先將J2459型學(xué)生問：學(xué)習(xí)、回正弦交

示波器的電源開關(guān)打開，光屏上出答：流電的

預(yù)熱1分鐘左右。然后通現(xiàn)穩(wěn)定且25Hzo波形，并

過調(diào)節(jié)輝度、聚焦和輔助完整的兩了解其

聚焦旋鈕，使亮斑的亮度、個波長的產(chǎn)生的

大小適當(dāng)；調(diào)節(jié)“水平位移正弦波形原理。

（X移位）”和“豎直位移曲線時，示

（Y移位）”旋鈕，使亮斑波器的掃

位于光屏的中間。把示波描頻率是

器的“掃描范圍”旋鈕置于多少？

“10?100Hz”擋，調(diào)節(jié)“掃

描微調(diào)”旋鈕，使亮斑變?yōu)?/p>

一條穩(wěn)定的亮線；調(diào)節(jié)“X

增益”旋鈕，使亮線的水平

寬度適當(dāng)；把“衰減”調(diào)節(jié)

旋鈕置于“?”擋，即由

機(jī)內(nèi)提供豎直方向按正弦

規(guī)律變化的交流電壓信

號；調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)”旋鈕，

使屏上出現(xiàn)一個穩(wěn)定的一

個波長的正弦波形曲線。

此時示波器的掃描頻率正

好與信號頻率相等，為50

Hz.

再次調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)”

旋鈕，改變示波器的掃描

頻率，使光屏上出現(xiàn)穩(wěn)定

且完整的兩個波長的正弦

波形曲線。

如何描述交流電的大講解觀看、傾讓學(xué)生

小呢？讓交流電和直流電聽、理解、建構(gòu)交

通過相同阻值的電阻，如記憶流電的

果它們在相同的時間內(nèi)產(chǎn)有效值

生的熱量相等，就把這一的概念，

直流電的數(shù)值稱為這一交了解其

流電的有效值。通常用/和與最大

U分別表示交流電流和交值的數(shù)

流電壓的有效值。值關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)表明，正弦交流

電的有效值與最大值之間

有如下的關(guān)系：

I

/=/=0.707/m

um

U=譚=0.707Um

我們通常說家庭電路

的電壓是220V,指的便是

有效值。各種使用交流電

的電器設(shè)備上所標(biāo)的額定

電壓和額定電流的數(shù)值、

交流電流表和交流電壓表

測量的數(shù)值也都是有效

值。以后提到交流電的數(shù)

值，凡沒有特別說明的，都

是指有效值。

【應(yīng)用與拓展】三相交組織學(xué)生閱讀、質(zhì)讓學(xué)生

流電自主學(xué)習(xí)、疑了解三

巡視、指相交流

導(dǎo)、答疑電的產(chǎn)

生、特

點(diǎn)、傳輸

方式等。

目前，經(jīng)過幾十年的講述傾聽讓學(xué)生

探索，我國的特高壓輸電了解我

技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)跑世界，攻克國的特

了空氣間隙與外絕緣配置高壓輸

等多項(xiàng)難題，研制出了世電技術(shù)，

界上最高電壓等級、最大增強(qiáng)科

容量換流變壓器，建立了技傳承

完整的特高壓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體的核心

系，并沿著“一帶一路”走素養(yǎng)。

出國門，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)和裝

備雙輸出，成為“中國創(chuàng)

造”的金色名片。

觸電是危及人生命最展示圖片、觀看、傾讓學(xué)生

嚴(yán)重的用電事故，而且在講解聽、了解了解人

住宅中發(fā)生此類事故的概體觸電

率較大。人體觸電主要有常見的

以下三種類型：三種方

1.單相觸電工1O

人體直接碰觸到帶電

設(shè)備中的相線，相線、人體

與大地組成回路，電流通

過人體，這種觸電現(xiàn)象稱

為單相觸電，如圖所示。對

于高壓帶電體，人體雖未

直接接觸，但如果與其距

離小于安全距離，高壓帶

電體可能對人體放電，這

樣引起的觸電也屬于單相

觸電。

2.兩相觸電

人體不同部位同時接

觸帶電設(shè)備或線路中的兩

根相線，相線、人體及另一

根相線構(gòu)成回路，這種觸

電方式稱為兩相觸電，如

圖所示。在高壓系統(tǒng)中，人

體同時接近不同相的兩個

帶電導(dǎo)體，而發(fā)生電弧放

電，也屬于兩相觸電。發(fā)生

兩相觸電是最危險的。

3.跨步電壓觸電

相線發(fā)生斷線落地或

電氣設(shè)備由于絕緣損壞發(fā)

生接地故障，接地電流以

落地點(diǎn)為中心向大地流

散。若人在落地點(diǎn)周圍行

走，其兩腳之間的電壓，就

是跨步電壓。由跨步電壓

引起的人體觸電，稱為跨

步電壓觸電，如圖所示?？?/p>

步電壓觸電先是使人兩腳

麻木，繼而跌倒。由于跌倒

后人的頭、腳著地，其間距

離更大，加在人體上的電

壓可能會更大，后果可能

更為嚴(yán)重。

隨著社會的發(fā)展和人展示圖片、觀看、傾讓學(xué)生

民生活水平的不斷提高，視頻、講述聽、記憶了解日

家用電器和電子產(chǎn)品日益常用電

增多，在帶給人們極大方安全措

便和享受的同時，也給人施。

們帶來了巨大的安全隱

患。

近些年來，一些大功

率電器，如空調(diào)器、微波

爐、電熱水器、電磁爐、電

飯鍋、電熱水壺、電烤箱、

電吹風(fēng)機(jī)等進(jìn)入家庭，使

住宅配電線路負(fù)荷不斷增

長，電流不斷增大，存在著

嚴(yán)重的用電安全隱患。電

子產(chǎn)品、電動車電池、電熱

器等長時間通電，且無人

照看，都可能引發(fā)火災(zāi)。

要實(shí)現(xiàn)安全用電，就

要在實(shí)際工作和生活中，

養(yǎng)成安全用電行為習(xí)慣。

家庭選購接線板時可回應(yīng)本節(jié)傾聽、理讓學(xué)生

從以下幾方面進(jìn)行挑選：開始“情境解了解家

第一，觀察電源線。優(yōu)質(zhì)電與問題”中庭選購

源線軟硬適中，有韌性，連的問題。接線板

接可靠，內(nèi)部為優(yōu)質(zhì)銅芯的方法。

材質(zhì)。第二，觀察插頭。優(yōu)

質(zhì)插頭為三腳插頭，插銷

硬度較高，厚度較厚，長期

使用不變形。第三，測試開

關(guān)。優(yōu)質(zhì)接線板開關(guān)按壓

順暢，材質(zhì)好，使用壽命

高。第四，觀察內(nèi)部銅件。

從插孔中觀察內(nèi)部銅件，

優(yōu)質(zhì)接線板的內(nèi)部銅件厚

實(shí)，導(dǎo)電性能好，發(fā)熱少，

不松動。第五，觀察外殼與

面板。優(yōu)質(zhì)接線板外殼表

面光澤度高，無毛邊，部件

配合緊密，采用阻燃材質(zhì)，

高溫不燃燒。

【技術(shù)?中國】全球最大組織學(xué)生閱讀、討對學(xué)生

的全自動化碼頭一一上海自主學(xué)習(xí)、論進(jìn)行愛

洋山港四期自動化碼頭巡視、指國主義

導(dǎo)、答疑教育，增

強(qiáng)家國

情懷。

【行為與責(zé)任】積極學(xué)習(xí)，講述傾聽對學(xué)生

迎接人工智能新時代的挑進(jìn)行提

戰(zhàn)。升社會

責(zé)任感

的教育。

本節(jié)的主要內(nèi)容講完組織學(xué)生向老師提通過思

自了，同學(xué)還有哪些疑問，自自由提問、出自己的想的碰

由