高教版中职物理（类）电子教案506第六节 交流电及安全用电

主题五电与磁及其应用

第六节交流电及安全用电教学设计案例

课程内容第六节交流电及安全用电

课程类型启发讲授课课时2学时

本节主要让学生通过实验，了解正弦交流电的产生，理解

正弦交流电的变化规律，能用公式和图像描述正弦交流电。了

解人体触电的类型，知道触电的常见原因及防范措施。了解电

教材内容

气火灾发生的原因，能正确选择防范和扑救措施。了解用电安

分析

全的基本常识，知道电气安全技术操作规程，学会保护人身与

设备安全、防止发生事故的基本方法，了解触电急救方法。能

将安全用电和节约用电的知识应用于日常生活实际。

学生在初中没有学习过交流电方面的知识，因此交流电的

变化规律是本节的一个重点，由于其数学表达式是正弦函数，

比较复杂，对于数学基础差的学生来说有很大的难度，教师要

学情分析

耐心地对公式和相关图像加以解释，并做好观察交流电波形的

演示实验，尽力帮助学生克服这一难点，理解交流电的变化规

律，了解交流电的周期、频率和有效值等概念。

1.建构交流电、周期、频率、有效值等概念，形成交流电

的大小和方向都随时间作周期性变化、生活中的输电线分为相

线和零线、人体碰触或靠近相线会发生触电事故等物理观念，

并能应用其预防触电事故，养成安全用电的行为习惯。

教学目标2.了解建构交流电模型的方法。了解描述交流电变化规律

的数学方法等。

3.通过用示波器观察正弦波曲线实验，增加对交流电的感

性认识，增强实验观察等核心素养。通过对家庭电路、家用电

器的调查与研究，提高技术运用等核心素养。

4.通过对交流电变化规律的了解，增加生活中的安全用电

意识，增强防范电气事故的能力。了解全球最大的全自动化码

头上海洋山港四期的建设成就，增强民族自豪感和家国情怀。

让学生了解交流电的变化规律，了解交流电的周期、频率

教学重点

和有效值，了解人体触电的类型，知道常见的用电安全措施。

了解交流电的变化规律，了解交流电的周期、频率和有效

教学难点

值。

让学生通过自主学习与合作学习了解新知识，形成新观念，

教学策略

提高实验观察能力，受到科学方法熏陶和爱国主义教育。

主要教法启发式讲授、演示实验、组织合作学习

主要学法自主学习、观察实验、思考讨论、合作学习

教学资源多媒体课件展示系统、J2459型学生示波器1台。

课堂实施

教学设计意

教学内容教师活动学生活动

环节图

1.常见交流电的变化规律是1.安排学对教材和让学生

怎样的？生进行预教学视频通过课

2.交流电的周期与频率之间习（阅读教进行学习前自主

存在什么关系？材、观看老和思考，学习，发

3.什么是交流电的有效值？师提供的并与同学现自己

课前正弦交流电的有效值与最大值微课视讨论其中不理解

准备之间存在什么关系？频）。发现的问的问题，

4.常见的人体触电有几种类2.就学生题，将疑准备到

型？提出的问问反馈给课堂上

5.家庭电路安装时为什么要题进行有老师。与同学

安装适当的熔断器和自动空气针对性地讨论，与

开关和地线？备课，准备老师交

6.遇到别人发生触电事故时，在课堂上流，解决

应该采取哪些措施？学生讨论疑问。

7.我国最大的全自动化码头时给予指

在哪里？导。

新创设情境：展示图片、观看、思激发学

每个家庭几乎都会购提问：考生学习

课

买一些接线板，以满足在如何挑选动力，明

引任意位置使用电器的需优质的接确学习

入要。然而如果买到劣质的线板呢？目标

接线板，则有可能引发意

外事故。

新大小和方向都随时间讲解倾听、理帮学生

作周期性变化的电流，称解建构交

课

为交流电，简称交流。交流流电的

教电相比直流电有许多优概念。

学点。交流电可以利用变压

课堂

器升高或者降低电压，可

实施

以驱动结构简单、运行可

靠的感应电动机。因此在

工农业生产和日常生活中

普遍使用交流电。

设线圈产生的最大感展示图片、观看、倾让学生

应电动势为Em,线圈平面讲解听、理解、了解交

从磁通最大位置开始转记忆流电的

动，角速度是。，经过时间大小变

1,线圈转过的角度是化规律。

此时刻整个线圈中的

感应电动势为

e=Emsina)t

式中的e随时间按正

弦规律变化，不同的时刻

有不同的数值，称为电动

势的瞬时值。

如果把线圈和电阻组

成闭合电路，电路中就有

感应电流。设闭合电路的

总电阻为七则电流的瞬时

值为

eEm

i==二--sina)t

RR

=Imsina)t

即电流也是按正弦规

律变化的。

电路中某一电阻R，

两端的电压的瞬时值同样

是按照正弦规律变化的，

即

u=IR'=ImR'sina)t

=Umsina)t

正弦交流电的电动势结合图片观看、倾让学生

e、电流i和电压〃随时间讲述。听了解用

变化的图像。图像法

表示交

流电的

变化规

律。

发电机中的线圈匀速讲解倾听、理让学生

转动一周，电动势、电流都解、记忆了解交

按正弦规律变化一次。我流电周

们把交流电完成一次周期期和频

性变化所需的时间，称为率的关

交流电的周期，通常用T表系。

示，单位是s（秒）。交流电

在1S内完成周期性变化的

次数，称为交流电的频率，

通常用/表示，单位是Hz

（赫）。

根据定义，周期和频

率的关系是

...1

T=f

我国工农业生产和生活使

用的交流电，周期是0.02

s,频率是50Hzo

演示实验：用示波器观察进行演示观看实引导学

正弦交流电波形实验是，提验、合作生观察

首先将J2459型学生问：学习、回正弦交

示波器的电源开关打开，光屏上出答：流电的

预热1分钟左右。然后通现稳定且25Hzo波形，并

过调节辉度、聚焦和辅助完整的两了解其

聚焦旋钮，使亮斑的亮度、个波长的产生的

大小适当；调节“水平位移正弦波形原理。

（X移位）”和“竖直位移曲线时，示

（Y移位）”旋钮，使亮斑波器的扫

位于光屏的中间。把示波描频率是

器的“扫描范围”旋钮置于多少？

“10〜100Hz”挡，调节“扫

描微调”旋钮，使亮斑变为

一条稳定的亮线；调节“X

增益”旋钮，使亮线的水平

宽度适当；把“衰减”调节

旋钮置于“〜”挡，即由

机内提供竖直方向按正弦

规律变化的交流电压信

号；调节“扫描微调”旋钮，

使屏上出现一个稳定的一

个波长的正弦波形曲线。

此时示波器的扫描频率正

好与信号频率相等，为50

Hz.

再次调节“扫描微调”

旋钮，改变示波器的扫描

频率，使光屏上出现稳定

且完整的两个波长的正弦

波形曲线。

如何描述交流电的大讲解观看、倾让学生

小呢？让交流电和直流电听、理解、建构交

通过相同阻值的电阻，如记忆流电的

果它们在相同的时间内产有效值

生的热量相等，就把这一的概念，

直流电的数值称为这一交了解其

流电的有效值。通常用/和与最大

U分别表示交流电流和交值的数

流电压的有效值。值关系。

实验表明，正弦交流

电的有效值与最大值之间

有如下的关系：

I

/=/=0.707/m

um

U=谭=0.707Um

我们通常说家庭电路

的电压是220V,指的便是

有效值。各种使用交流电

的电器设备上所标的额定

电压和额定电流的数值、

交流电流表和交流电压表

测量的数值也都是有效

值。以后提到交流电的数

值，凡没有特别说明的，都

是指有效值。

【应用与拓展】三相交组织学生阅读、质让学生

流电自主学习、疑了解三

巡视、指相交流

导、答疑电的产

生、特

点、传输

方式等。

目前，经过几十年的讲述倾听让学生

探索，我国的特高压输电了解我

技术已经领跑世界，攻克国的特

了空气间隙与外绝缘配置高压输

等多项难题，研制出了世电技术，

界上最高电压等级、最大增强科

容量换流变压器，建立了技传承

完整的特高压技术标准体的核心

系，并沿着“一带一路”走素养。

出国门，实现了技术和装

备双输出，成为“中国创

造”的金色名片。

触电是危及人生命最展示图片、观看、倾让学生

严重的用电事故，而且在讲解听、了解了解人

住宅中发生此类事故的概体触电

率较大。人体触电主要有常见的

以下三种类型：三种方

1.单相触电工1O

人体直接碰触到带电

设备中的相线，相线、人体

与大地组成回路，电流通

过人体，这种触电现象称

为单相触电，如图所示。对

于高压带电体，人体虽未

直接接触，但如果与其距

离小于安全距离，高压带

电体可能对人体放电，这

样引起的触电也属于单相

触电。

2.两相触电

人体不同部位同时接

触带电设备或线路中的两

根相线，相线、人体及另一

根相线构成回路，这种触

电方式称为两相触电，如

图所示。在高压系统中，人

体同时接近不同相的两个

带电导体，而发生电弧放

电，也属于两相触电。发生

两相触电是最危险的。

3.跨步电压触电

相线发生断线落地或

电气设备由于绝缘损坏发

生接地故障，接地电流以

落地点为中心向大地流

散。若人在落地点周围行

走，其两脚之间的电压，就

是跨步电压。由跨步电压

引起的人体触电，称为跨

步电压触电，如图所示。跨

步电压触电先是使人两脚

麻木，继而跌倒。由于跌倒

后人的头、脚着地，其间距

离更大，加在人体上的电

压可能会更大，后果可能

更为严重。

随着社会的发展和人展示图片、观看、倾让学生

民生活水平的不断提高，视频、讲述听、记忆了解日

家用电器和电子产品日益常用电

增多，在带给人们极大方安全措

便和享受的同时，也给人施。

们带来了巨大的安全隐

患。

近些年来，一些大功

率电器，如空调器、微波

炉、电热水器、电磁炉、电

饭锅、电热水壶、电烤箱、

电吹风机等进入家庭，使

住宅配电线路负荷不断增

长，电流不断增大，存在着

严重的用电安全隐患。电

子产品、电动车电池、电热

器等长时间通电，且无人

照看，都可能引发火灾。

要实现安全用电，就

要在实际工作和生活中，

养成安全用电行为习惯。

家庭选购接线板时可回应本节倾听、理让学生

从以下几方面进行挑选：开始“情境解了解家

第一，观察电源线。优质电与问题”中庭选购

源线软硬适中，有韧性，连的问题。接线板

接可靠，内部为优质铜芯的方法。

材质。第二，观察插头。优

质插头为三脚插头，插销

硬度较高，厚度较厚，长期

使用不变形。第三，测试开

关。优质接线板开关按压

顺畅，材质好，使用寿命

高。第四，观察内部铜件。

从插孔中观察内部铜件，

优质接线板的内部铜件厚

实，导电性能好，发热少，

不松动。第五，观察外壳与

面板。优质接线板外壳表

面光泽度高，无毛边，部件

配合紧密，采用阻燃材质，

高温不燃烧。

【技术•中国】全球最大组织学生阅读、讨对学生

的全自动化码头一一上海自主学习、论进行爱

洋山港四期自动化码头巡视、指国主义

导、答疑教育，增

强家国

情怀。

【行为与责任】积极学习，讲述倾听对学生

迎接人工智能新时代的挑进行提

战。升社会

责任感

的教育。

本节的主要内容讲完组织学生向老师提通过思

自了，同学还有哪些疑问，自自由提问、出自己的想的碰

由