19.2 家庭电路中电流过大的原因（导学案）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（人教版）

19.2 家庭电路中电流过大的原因（导学案） 【学习目标】 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。 【学习重点】分析家庭电路电流过大的原因。 【学习难点】家庭电路中电功率的计算。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 家庭电路中电流过大的原因 家庭电路电流过大的原因有两个：一是用电器的 过大，二是发生 ，即火线和零线直接连接。 2. 保险丝 保险丝是用铅锑合金制成的，电阻比较 ，熔点比较 。当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动 ，起到保险作用。禁止用 丝、 丝等代替保险丝。现在新建楼房用 代替保险丝。 【合作探究】 探究一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 【想一想】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。 1. 家用电器的总功率 【推导】在家庭电路中，各用电器是 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 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 。 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，电路中的总电流越 。 演示实验电路 用电器的总功率过大，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 。 （3）实验结论 用电器的 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 值。根据焦耳定律可知，产生的热量就越 ，会引起线路故障，甚至发生 。因此，电路中同时使用的用电器不能太 。 【想一想】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 ； 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。 【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？ 探究二、短路对家庭电路的影响 【想一想】有时候家庭电路中用电器的总功率并不是很大，但是也会产生电流过大的现象，你认为原因可能是什么？ 1. 短路是家庭电路中电流过大的另一原因 【演示实验，注意该实验自己不要做】 （1）如图所示，断开开关，用导线将A、B两点起来，闭合总开关观察发生的现象。 （2）实验现象：保险丝 。 （3）现象分析：当用导线将A、B两点连接起来时，火线与零线直接相连，发生短路，由于导线的电阻很小，电源电压为220V不变，根据I=U/R可知，短路时电路中的电流非常大。由Q = 可知，保险丝会产生大量的热量，温度急剧升高，快速 。 （4）结论： 是家庭电路中电流过大的另一个原因. 2. 造成家庭电路中短路的原因 家庭电路中的短路就是直接或间接将火线与零线连通，如下列情况： （1）人为原因：如在电路安装中不细心造成火线和零线 。 （2）使用问题：如电线绝缘层破损，或者是使用时间长，或者是使用环境恶劣。使得导线绝缘层老化，用电器和插座进水造成火线和零线直接 。 （3）元件损坏：例如家用电器绝缘材料老化，设计、制造、安装、维护不良等造成的设备缺陷发展为短路。 3. 短路对家庭电路的影响 根据前面学过的知识可知，由于导线的电阻很小，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使