内容正文:
19.2 家庭电路中电流过大的原因(教学设计)
年级
九年级
授课时间
课题
19.2 家庭电路中电流过大的原因
教学
目标
1. 知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器的总功率过大和短路。
2. 知道保险丝的作用。
3. 有初步的安全用电常识和节约用电意识。
教材
分析
本节是欧姆定律和电功率知识在家庭电路中的具体应用,也是学习下一节安全用电的基础。
本节内容由“家用电器的总功率对家庭电路的影响”“短路对家庭电路的影响”和“保险丝的作用”三部分构成。教学的重点是分析家庭电路电流过大的原因,教学的难点是家庭电路中电功率的计算。建议教师先通过演示实验让学生亲眼看到在家庭电路中当家用电器的总功率增大到一定程度和发生短路时会发生危险,然后通过具体的数据计算,加深认识和理解,培养学生的分析能力。
对于保险丝的作用,建议教师利用教科书上的演示实验,帮助学生理解保险丝的选材要求、生活中不能用铜丝等代替保险丝这个学习的难点。另外,教师可以适当补充保险丝的不同规格等相关知识。
教学
器材
电源、小灯泡3个(带座)、电流表、保险丝(粗细不同)、铜丝、滑动变阻器、导线若干、空气开关。
多媒体ppt,包含视频:《家用电器的总功率、短路对家庭电路的影响》、《保险丝的作用》、《课堂总结——家庭电路中电流过大的原因》。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【提问】最近几年,我国城乡许多地区在进行家庭供电线路的改造,改造的主要内容是把电线换成更粗的,电能表换成标定电流更大的。结合你对家用电器的了解,你能推测出用电功率和电流之间的关系吗?能不能应用科学知识证实你的推测?
这节课学习—《19.2家庭电路中电流过大的原因》。
思考问题,进入情景。
学习新课 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
【过渡】在我们日常家庭用电过程中,有时会出现以下现象:家庭电路中同时使用空调、微波炉等大功率用电器时出现跳闸断电;阴雨天即使不使用大功率用电器也出现跳闸断电;甚至由于电路老化,用电不当等造成火灾事故,这些都是电流过大造成的。家庭电路中,电流过大的原因是什么?
1. 家用电器的总功率
【推导】在家庭电路中,各用电器是并联的,家用电器的总功率和各用电器的功率之间的关系是
P = P1+ P2 + …+ Pn
可见,在家庭电路中,同时工作的用电器越多,尤其是同时工作的大功率用电器越多,电路消耗的总功率就越大。
2. 电路中的电流与家用电器总功率的关系
(1)演示实验
①如下图所示,把额定电压是3.8V的3个小灯泡并联接在电源上,逐个闭合开关S1、S2、S3,观察电流表示数的变化情况?
②实验现象:逐个闭合开关S1、S2、S3,电流表的示数变大。
③分析:并联的小灯泡越多,电路的总功率越大,电路中的总电流越大。
④结论:用电器的总功率越大,电路中的电流越大。
演示实验电路 用电器的总功率越大,电流越大
(2)理论推导
根据P =UI,可得I=P/U。因为家庭电路中的电压220V是一定的,所以用电器总电功率P越大,电路中的电流I就越大。
(3)结论
用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
3. 家用电器的总功率对家庭电路的影响
即使每个用电器的功率不算很大,如果很多用电器同时使用,它们的总功率也会相当可观,电路中的总电流也可能超过安全值。根据焦耳定律可知,产生的热量就越多,会引起线路故障,甚至发生火灾。因此,电路中同时使用的用电器不能太多。
【提出问题】为了防止家庭电路出现总功率过大现象,家庭用电时,要注意什么?
【归纳】①大功率用电器不要同时使用;
②对于空调、电暖器、电热水器等功率较大的用电器,应采用独立供电的方式,即一条线路专供一大功率的用电器使用。
【播放视频】——《总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一》
【例题1】明明家电能表规格是“220V 10A”,他家现已安装“220V 630W”热水器一台,“220V 180W ”电视机一台,“220V 150W ”的电冰箱一台,“220V 800W ”的电饭锅一个。请你通过计算说明:
(1)若家中已安装的这些电器同时工作,电路中的电流是多大?
(2)从电能表使用的角度考虑,他家是否还可添置一台1kW的空调?
【解析】(1)已安装用电器的总功率
P=630W+180W+150W+800W=1760W
这些电器同时工作时的电流
I=P/U=1760W/220V=8A
(2)该电能表允许接入的用电器的最大功率
P大=UI大=220V×10A=2200W
还可安装用电器的功率
P2=2200W-1760W=440W=0.44kW<1kW
所以,从电能表使用的角度考虑,不能安装这样一台空调。
回忆家