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  • 光电效应【推荐】

    发表时间:2022-02-14

    【www.jk251.com - 光电效应实验报告】

    现在,开展高中教学工作都需要用到教案,主动编写教案能够提高老师的教学研究能力,高质量的教案对学生的成长有促进作用,优秀的高中教案是什么样子的?本站收集了《光电效应【推荐】》,供您参考。

    教学目标

    知识目标

    (1)知道光电效应现象

    (2)知道光子说的内容,会计算光子频率与能量间的关系

    (3)会简单地用光子说解释光电效应现象

    (4)知道光电效应现象的一些简单应用

    能力目标

    培养学生分析问题的能力

    教学建议

    教材分析

    分析一:课本中先介绍光电效应现象,再学习光子说,最后用光子说解释光电效应现象产生的原因。本节内容说明光具有粒子性,从而引出量子论的基本知识。

    分析二:光电效应有如下特点:①光电效应在极短的时间内完成;②入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象;③在已经发生光电效应的条件下,逸出的光电子的数量跟入射光的强度成正比;④在已经发生光电效应的条件下,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大。

    教法建议

    建议一:对于光电效应现象先要求学生记住光电效应的实验现象,然后运用光子说去解释它,这样可以加深学生的理解。

    建议二:学生应该会根据逸出功求发生光电效应的极限频率,但可以不要求运用爱因斯坦光电效应方程进行计算。

    教学设计示例光电效应、光子

    教学重点:光电效应现象

    教学难点:运用光子说解释光电效应现象

    示例:

    一、光电效应

    1、演示光电效应实验,观察实验现象

    2、在光的照射下物体发射光子的现象叫光电效应

    3、现象:

    (1)光电效应在极短的时间内完成;

    (2)入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象;

    (3)在已经发生光电效应的条件下,逸出光电子的数量跟入射光的强度成正比;

    (4)在已经发生光电效应的条件下,光电子最大初动能随入射光频率的增大而增大。

    4、学生看书上表格常见金属发生光电效应的极限频率

    5、提出问题:为什么会发生3中的现象

    二、光子说

    1、普朗克的量子说

    2、爱因斯坦的光子说

    在空间传播的光不是连续的,而是一份份的,每一份叫做光量子,简称光子。

    三、用光子说解释光电效应现象

    先由学生阅读课本上的解释过程,然后教师提出问题,由学生解释。

    四、光电效应方程

    1、逸出功

    2、爱因斯坦光电效应方程

    对一般学生只需简单介绍

    对层次较好的学生可以练习简单计算,深入理解方程的意义

    例题:用波长200nm的紫外线照射钨的表面,释放出的光电子中最大的动能是2.94eV.用波长为160nm的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子的最大动能是多少?

    五、光电效应的简单应用

    六、作业

    探究活动

    题目:光电效应的应用

    组织:分组

    方案:分组利用光电二极管的特性制作小发明

    评价:可操作性、创新性、实用性

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    (3)会简单地用光子说解释光电效应现象

    (4)知道光电效应现象的一些简单应用

    能力目标

    培养学生分析问题的能力

    教学建议

    教材分析

    分析一:课本中先介绍光电效应现象,再学习光子说,最后用光子说解释光电效应现象产生的原因。本节内容说明光具有粒子性,从而引出量子论的基本知识。

    分析二:光电效应有如下特点:①光电效应在极短的时间内完成;②入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象;③在已经发生光电效应的条件下,逸出的光电子的数量跟入射光的强度成正比;④在已经发生光电效应的条件下,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大。

    教法建议

    建议一:对于光电效应现象先要求学生记住光电效应的实验现象,然后运用光子说去解释它,这样可以加深学生的理解。

    建议二:学生应该会根据逸出功求发生光电效应的极限频率,但可以不要求运用爱因斯坦光电效应方程进行计算。

    教学设计示例光电效应、光子

    教学重点:光电效应现象

    教学难点:运用光子说解释光电效应现象

    示例:

    一、光电效应

    1、演示光电效应实验,观察实验现象

    2、在光的照射下物体发射光子的现象叫光电效应

    3、现象:

    (1)光电效应在极短的时间内完成;

    (2)入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象;

    (3)在已经发生光电效应的条件下,逸出光电子的数量跟入射光的强度成正比;

    (4)在已经发生光电效应的条件下,光电子最大初动能随入射光频率的增大而增大。

    4、学生看书上表格常见金属发生光电效应的极限频率

    5、提出问题:为什么会发生3中的现象

    二、光子说

    1、普朗克的量子说

    2、爱因斯坦的光子说

    在空间传播的光不是连续的,而是一份份的,每一份叫做光量子,简称光子。

    三、用光子说解释光电效应现象

    先由学生阅读课本上的解释过程,然后教师提出问题,由学生解释。

    四、光电效应方程

    1、逸出功

    2、爱因斯坦光电效应方程

    对一般学生只需简单介绍

    对层次较好的学生可以练习简单计算,深入理解方程的意义

    例题:用波长200nm的紫外线照射钨的表面,释放出的光电子中最大的动能是2.94eV.用波长为160nm的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子的最大动能是多少?

    五、光电效应的简单应用

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    物理教案 光电效应【精】


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    示例:

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    3、现象:

    (1)光电效应在极短的时间内完成;

    (2)入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象;

    (3)在已经发生光电效应的条件下,逸出光电子的数量跟入射光的强度成正比;

    (4)在已经发生光电效应的条件下,光电子最大初动能随入射光频率的增大而增大。

    4、学生看书上表格常见金属发生光电效应的极限频率

    5、提出问题:为什么会发生3中的现象

    二、光子说

    1、普朗克的量子说

    2、爱因斯坦的光子说

    在空间传播的光不是连续的,而是一份份的,每一份叫做光量子,简称光子。

    三、用光子说解释光电效应现象

    先由学生阅读课本上的解释过程,然后教师提出问题,由学生解释。

    四、光电效应方程

    1、逸出功

    2、爱因斯坦光电效应方程

    对一般学生只需简单介绍

    对层次较好的学生可以练习简单计算,深入理解方程的意义

    例题:用波长200nm的紫外线照射钨的表面,释放出的光电子中最大的动能是2.94eV.用波长为160nm的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子的最大动能是多少?

    五、光电效应的简单应用

    六、作业

    探究活动

    题目:光电效应的应用

    组织:分组

    方案:分组利用光电二极管的特性制作小发明

    评价:可操作性、创新性、实用性

    多普勒效应


    [高二物理教案10-8]

    10.8多普勒效应

    一、教学目标1知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.2知道什么是多普勒效应,知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.了解一些它的应用.

    二、教学重点:多普勒效应产生的原因

    三、教学方法:多媒体辅助教学

    四、教具:计算机、大屏幕、多媒体教学课件

    五、教学过程:

    (一)引入新课我们在前面的讨论中,波源和观察者都是相对介质静止的,波源的频率和观察者感觉到的频率是相同的,若波源或观察者或它们两者均相对介质运动,则观察者感觉到的频率和波源的真实频率一般并不相同,这种现象称为多普勒效应。火车进站,笛声较高,火车出站,笛声较低,就是这种现象。

    (二)进行新课【板书】第八节多普勒效应一、多普勒效应为了便于研究,我们可分三种情况来讨论多普勒效应。设波速为v,观察者运动速度为v人,波源运动速度为v源,均以介质为参考系。【板书】二、多普勒效应成因【板书】1、波源相对介质静止,即v源=0,观察者以速度v人相对介质运动。设速度v=100m/s,波源频率f=100hz,则周期t=0.01s,λ=vt=1m。在波源、观察者相对介质静止时,则在t=1s里有100个波传到观察者a位置(因为在一个周期内波向前传播一个波长),观察者感觉到的频率与波源频率相同。当波源不动,观察者以v人=10m/s的速度向波源运动,则在t=1s里,观察者从a到b位置(课本图10-36),感受到的波的个数为:n=(v+v人)t=(100+10)×1=110个,这样观察者感受到的频率(f’=110hz)就比波源的频率(f=100hz)要高。如果观察者远离波源运动,则在t=1s里,观察者从a到c位置,感受到的波的个数为:n=(v-v人)t=(100-10)×1=90个,这样观察者感受到的频率(f’=90hz)就比波源的频率(f=100hz)要低。同学们可以思考一下,如果观察者远离波源的运动速度v人=100m/s或v人>100m/s,那么观察者感受到的频率如何?他感觉到波源的位置有无变化?【板书】2、观察者相对于介质静止,波源以速度v源相对介质运动。课本图10-37所示,设观察者在a位置不动,波源以v源=10m/s的速度向观察者运动,此时相对观察者来说波速为:v+v源=100+10=110m/s,因此观察者在t=1s里感受到的波有110个,所以观察者感受到的频率(f’=110hz)就比波源的频率(f=100hz)要高。要注意的是,在波源运动的过程中,波速实际上并不改变,但在相同的距离中却多了10个完整的波,这是波在介质中被均匀挤压,使波长变短了的缘故,如图10-26所示。同理,如果波源远离观察者,则观察者感受到的频率就比波源的频率要低。【板书】3、波源、观察者同时相对介质运动。可引导学生进行思考讨论,加深对多普勒效应的理解。当波源与观察者相对运动时,如果二者相互靠近,观察者感觉到的频率将增大;如果二者相互远离,观察者感觉到的频率将减小。(三)课件演示,课堂小结打开计算机,演示“多普勒效应”教学课件(通过课件演示,形象直观地再现生活中的“多普勒效应”现象,给学生再次留下清晰直观的印象,从而收到良好的教学效果。)(四)课堂练习观察者站在铁道旁,一辆以某一速度运动的火车向观察者迎面驶来,同时发出汽笛声,下面判断正确的是:()a.观察者感受到汽笛生的的频率越来越大b.声波的速度越来越大c.传向观察者的声波的波长变短d.传向观察者的声波的波长变长答案:c(五)作业复习教材内容。参考题:1、关于多普勒效应,下列说法正确的是()a.多普勒效应是由于波的干涉引起的b.多普勒效应说明波源的频率是变化的c.多普勒效应是由于波源与观察者之间的相对运动产生的d.只有声波才可以产生多普勒效应2、当火车进站鸣笛时,我们可听到的声调()a.越来越高b.越来越低沉c.变高d.不知声速和火车车速,不能判断教学建议1、本节主要以声波为例介绍多普勒效应.它比较常见,易于为学生接受,而且只对多普勒效应做定性的分析说明,使学生对多普勒效应有初步的了解,教学中要注意不宜引伸.2、多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象,这比波动现象又复杂了一些.要理解多普勒效应,学生必须先知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别,这是学习本节的关键.课本结合示意图重点说明了这一问题.教学中可结合学生实际进行讲解.3、本节有一“旁批”,用“极端假设”的方法,帮助学生想象观察者远离波源时,接收到的频率减小的道理,以理解多普勒效应,教学中可引导学生思考.4、多普勒效应在现代生产和生活中有广泛的应用,除了课本中提到的,还可根据实际情况补充介绍一些应用实例,以开阔眼界和引起兴趣参考文章:高中《物理》(试验修订本第二册)中,增加了必学内容——多普勒效应.在日常生活和工程技术方面,多普勒效应的应用非常广泛,如测定遥远天体相对地球的运动速度,人造地球卫星的运动情况,流体的流动,潜艇的速度,还可应用于报警,检查车速,医学诊断等.笔者在此对声波的多普勒效应讨论简介如下:一、什么是多普勒效应在日常生活中,我们有过这样的经验,在铁路旁听行驶中火车的汽笛声,当火车鸣笛而来时,人们会听到汽笛声的音调变高.相反,当火车鸣笛而去时,人们则听到汽笛声的音调变低.像这样由于波源或观察者相对于介质有相对运动时,观察者所接收到的波频率有所变化的现象就叫做多普勒效应.这种现象是奥地利物理学家多普勒(1803~1853)于1842年首先发现的,因此以他的名字命名.二、多普勒效应的演示实验在上述火车鸣笛的例子中,实际上火车鸣笛的频率并没有改变,而是由于声源和观察者之间有相对运动,使人耳接收到声音的频率发生了变化,所以人耳听到汽笛的音调发生了变化.为了说明这个问题,我们可以用水波代替声波(都是机械波),做如下演示实验.图1在盛有清水的大水槽中,以一端粘有直径约为8mm的石蜡球的细弹簧作为弹簧单振子,使单振子与水面接触,如图1所示.若使单振子沿竖直方向周期性地上下击打水面,这时,水面上就形成向四周传播的周期性同心圆波.若将振动着的单振子在水面上向右平移、便可看到从振源中心到右槽壁间的波纹变密、波长缩短,右壁接收圆波的频率变大,而振源中心到左槽壁的波纹变疏,波长增大,左槽壁接收圆波的频率变小,波形如图2所示(做该实验时,水槽尽量大些,为减少反射波的影响,可用多层纱布条缝叠在一起,挂在水槽壁内,以吸收传到槽壁的圆波).图2该实验仪器结构简单,易于取材,制作简便,便于操作,直观性强,可信度高,具有较好的实验效果.实验结果表明,单振子(振源)本身的频率并没有改变,而是水槽壁(接收者)接收的水波的频率发生了变化,这就与上述火车鸣笛的情况相类似了.通过该实验的演示,我们就不难理解波的多普勒效应了.三、声波多普勒效应的理论分析结合教材的阐述,我们还知道,当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,观察者接收到波的频率增大;如果二者远离,观察者接收到波的频率减小.对于这种变化关系,下面笔者由浅入深地分三种情况针对声波做如下讨论.首先,设声源速度为vs,接收者速度为vb,v表示声波在介质中的传播速度,当声源向接收者运动时,vs取正值,而背离接收者运动时,vs取负值;当观察者向声源运动时,vb取正值,而背离声源运动时,vb取负值,波速v总取正值.1.声源不动,观察者以速度vb相对于介质运动,即vs=0、vb≠0时如观察者向着声源运动,则vb>0.因观察者以速度vb迎向声源运动,相当于波以速度v+vb通过接收者.单位时间内接收到的波数就是接收到的频率,即ν′=(v+vb)/λ=(v+vb)/(vt)=[(v+vb)/v]ν=[1+(vb/v)]ν.①该式表明:当观察者向声源运动时,接收到的频率ν′为声源频率的[1+(vb/v)]倍;当观察者背离声源运动时,vb<0,则ν′<ν,即观察者接收到的频率ν′小于声源的振动频率ν.读者可自行分析当vb=-v时,会发生什么情况?2.观察者不动,声源以速度vs相对于介质运动,即vb=0,vs≠0时图3如声源向着观察者运动,这时vs>0.假定vs<v,因为声速仅决定于介质的性质,与声源的运动与否无关.所以在一个周期t内声源在s点发出的振动向前传播的距离等于波长λ.如声源不动,则波形如图3中实线所示;但若声源运动,则在一个周期的时间内声源在波的传播方向上通过一段路程vst而达到s′点,结果整个波形如图3中点s′、b′间的虚线所示.由于声源做匀速运动,所以,波形无畸弯.只是波长变小,其值为λ′==λ-vst=vt-vst=(v-vs)(1/ν).所以观察者在单位时间内接收到的波数为ν′=v/λ′=[v/(v-vs)]ν.②该式表明:当声源向着观察者运动时,观察者接收的频率是声源频率的v/(v-vs)倍.如声源背离观察者运动,则vs<0,所以有ν′<ν,即观察者接收到的频率比声源频率降低了.现在我们就不难明白前述火车相对观察者运动时音调变化的本质原因了.从以上所讨论的两种情况中,我们不难看出,无论是接收者相对介质运动还是声源相对介质运动,接收者接收到波的频率的变化情况虽然一样,但两种变化的本质机理却不同.前者是由相对波速的变化引起,而后者是由波长的变化引起.根据以上两种情况的讨论,我们可以很容易证明,当观察者和声源同时相对介质运动,即vb≠0、vs≠0时,观察者接收到声波的频率为ν′=(v+vb)/[(v-vs)/ν]=[(v+vb)/(v-vs)]ν.③该式也可以说是以上两种讨论的综合,如果在vs和vb两个量中有一个为零时,就可得出上面的①、②式分别所表示的两种情况.四、波的多普勒效应的科学应用多普勒效应是波动过程所具有的共同特性,不仅声波(机械波)有多普勒效应,光波也具有多普勒效应,天体物理学家正是根据光波的多普勒效应,通过对遥远星系发出来的光进行光谱分析,发现了“红移”现象,从而有力地证明了宇宙膨胀论,即宇宙中的遥远天体正在以一定的速度离我们远去;有经验的铁路工人可以根据火车的汽笛声判断火车的运行方向及快慢;交通指挥系统可以根据电磁波的多普勒效应,指示出汽车的位置及速度.在军事上,可以判定导弹、潜艇的运行方向及速度大小;在天文学上可以测定人造卫星或星球相对地球的运行速度;在医学上,可以利用超声波的多普勒效应对心脏跳动情况进行诊断.总之,多普勒效应在科学技术上有着广泛的应用.

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    教学目标

    1、使学生知到什么是

    2、使学生能用所学知识解释

    教学建议

    因和此声波、超声波两节的内容少,建议用一个课时.用实验让学生了解,会解释.在媒体资料中提供了,旋转的录音机发出的声波所表现的,教师可以适当应用。

    教学设计示例

    教学重点:声波的概念和形成声波的条件

    教学难点:解释生活中的现象

    教学仪器:音叉、录音机

    教学方法:自学

    教学过程:

    一、阅读课文

    请学生阅读课本的第21页——24页的内容.

    二、应用

    问题1:什么是?(由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象,叫做.)

    问题2:能现场做实验吗?请学生讨论发表观点.

    演示实验1、用音叉在学生耳朵边运动.2、用录音机在教室边放音乐,边运动.

    问题3:人的耳朵能听到任何频率的声音吗?(不能)

    问题4:怎样划分呢?(频率低于20Hz的属于次声波,频率高于20000Hz的属于超声波,人耳大约能听到20Hz——20000Hz的声波.)

    问题5:次声波有什么用途呢?(次声波的衍射能力强,可以探知几千米以外的核试验.)

    问题6:超声波有什么用途呢?(声纳、B超等)

    探究活动

    在生活中寻找

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    2、使学生能用所学知识解释多普勒效应

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    因多普勒效应和此声波、超声波两节的内容少,建议用一个课时.用实验让学生了解多普勒效应,会解释多普勒效应.在媒体资料中提供了,旋转的录音机发出的声波所表现的多普勒效应,教师可以适当应用。

    教学设计示例

    教学重点:声波的概念和形成声波的条件

    教学难点:解释生活中的现象

    教学仪器:音叉、录音机

    教学方法:自学

    教学过程:

    一、阅读课文

    请学生阅读课本的第21页——24页的内容.

    二、应用

    问题1:什么是多普勒效应?(由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象,叫做多普勒效应.)

    问题2:能现场做实验吗?请学生讨论发表观点.

    演示实验1、用音叉在学生耳朵边运动.2、用录音机在教室边放音乐,边运动.

    问题3:人的耳朵能听到任何频率的声音吗?(不能)

    问题4:怎样划分呢?(频率低于20hz的属于次声波,频率高于XX0hz的属于超声波,人耳大约能听到20hz——XX0hz的声波.)

    问题5:次声波有什么用途呢?(次声波的衍射能力强,可以探知几千米以外的核试验.)

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    教学目标

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    因和此声波、超声波两节的内容少,建议用一个课时.用实验让学生了解,会解释.在媒体资料中提供了,旋转的录音机发出的声波所表现的,教师可以适当应用。

    教学设计示例

    教学重点:声波的概念和形成声波的条件

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    教学方法:自学

    教学过程:

    一、阅读课文

    请学生阅读课本的第21页——24页的内容.

    二、应用

    问题1:什么是?(由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象,叫做.)

    问题2:能现场做实验吗?请学生讨论发表观点.

    演示实验1、用音叉在学生耳朵边运动.2、用录音机在教室边放音乐,边运动.

    问题3:人的耳朵能听到任何频率的声音吗?(不能)

    问题4:怎样划分呢?(频率低于20Hz的属于次声波,频率高于20000Hz的属于超声波,人耳大约能听到20Hz——20000Hz的声波.)

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    探究活动

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    (一)触电及触电的危险.

    人体是导体,当人体上加有电压时,就会有电流通过人体.当通过人体的电流很小时,人没有感知;当通过人体的电流稍大,人就会有“麻电”的感觉,当这电流达到8~10mA时,人就很难摆脱电压,形成了危险的触电事故,当这电流达到100mA时,在很短时间内就会使人窒息、心跳停止.所以当加在人体上的电压大到一定数值时,就发生触电事故.

    通常情况下,不高于36V的电压对人是安全的,称为安全电压.

    照明用电的火线与零线之间的电压是220V,绝不能同时接触火线与零线.零线是接地的,所以火线与大地之间的电压也是220V,一定不能在与大地连通的情况下接触火线.

    (二)几种触电类型.

    (1)家庭电路中的触电:人接触了火线与零线或火线与大地.

    ①人误与火线接触的原因.

    a.火线的绝缘皮破坏,其裸露处直接接触了人体,或接触了其它导体,间接接触了人体.

    b.潮湿的空气导电、不纯的水导电——湿手触开关或浴室触电.

    c.电器外壳未按要求接地,其内部火线外皮破坏接触了外壳.

    d.零线与前面接地部分断开以后,与电器连接的原零线部分通过电器与火线连通转化成了火线.

    ②人自以为与大地绝缘却实际与地连通的原因.

    a.人站在绝缘物体上,却用手扶墙或其它接地导体或站在地上的人扶他.

    b.人站在木桌、木椅上,而木桌、木椅却因潮湿等原因转化成为导体.

    ③避免家庭电路中触电的注意事项.

    a.开关接在火线上,避免打开开关时使零线与接地点断开.

    b.安装螺口灯的灯口时,火线接中心、零线接外皮.

    c.室内电线不要与其它金属导体接触,不在电线上晾衣物、挂物品.电线有老化与破损时,要及时修复.

    d.电器该接地的地方一定要按要求接地.

    e.不用湿手扳开关、换灯泡,插、拔插头.

    f.不站在潮湿的桌椅上接触火线.

    g.接触电线前,先把总电闸打开,在不得不带电操作时,要注意与地绝缘,先用测电笔检测接触处是否与火线连通,并尽可能单手操作.

    (2)高压触电.

    高压带电体不但不能接触,而且不能靠近.高压触电有两种:

    ①电弧触电:人与高压带电体距离到一定值时,高压带电体与人体之间会发生放电现象,导致触电.

    ②跨步电压触电:高压电线落在地面上时,在距高压线不同距离的点之间存在电压.人的两脚间存在足够大的电压时,就会发生跨步电压触电.

    高压触电的危险比220伏电压的触电更危险,所以看到“高压危险”的标志时,一定不能靠近它.室外天线必须远离高压线,不能在高压线附近放风筝、捉蜻蜓、爬电杆等等.

    (三)发生触电事故后的措施

    1.如果发现有人触电了,下列哪些措施是正确的?

    A.迅速用手拉触电人,使他离开电线.

    B.用铁棒把人和电源分开.

    C.用干燥的木棒将人和电源分开.

    D.迅速拉开电闸、切断电源.

    通过讨论要学生明确:处理触电事故的原则是尽快使触电人脱离电源,而避免在处理事故时,不使其他人再触电,所以A.B两项是绝对错误的.

    2.如因电线短路而失火,能否立即用水去灭火?为什么?

    要学生明确:不能,因水可导电,会加重灾情.必须迅速切断电源,用砂土、灭火器扑灭火焰.

    (四)安全用电原则

    电器设备安装要符合技术要求.

    不接触高于36V的带电体.

    不靠近高压带电体.

    不弄湿用电器.

    不损坏电器设备中的绝缘体.

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