19.2家庭电路中电流过大的原因--2024-2025学年人教版物理九年级上学期

人教九全物理同步课件 人教版九年级全册 人教九全物理情景教学高效课件 第十九章 生活用电 第2节 家庭电路中 电流过大的原因 目 录 新课引入 2 新知学习 3 课堂小结 4 学习目标 1 随堂练习 5 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. 学习目标 你在生活中见过这些场景吗？你知道这些情况是怎样产生的吗？我们又该如何避免呢？ 新课引入 我国城乡许多地区进行家庭供电线路的改造，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，你知道这是为什么吗？ 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 家庭电路中的总功率 P = P1+ P2 + …+ Pn， 根据 P =UI，可以得到 P U I = ， 家庭电路中的电压是一定的，U = 220 V， 所以用电器总电功率 P 越大，电路中的电流 I 就越大. 新知学习 用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一. 根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在R一定、t一定时，I 越大，Q 越大， 尽管导线的电阻很小，但是电路中的电流过大时，就会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，容易造成火灾. 在家庭电路中，电流过大有什么危害？ ？ 小明家同时工作着1 000 W的空调和200 W的冰箱各一台.小红家同时工作着500 W的洗衣机，200 W的电冰箱各一台，19 W 的节能灯两盏，比较一下这两家工作的用电器的数量的多少和工作的用电器的总功率的大小? 解：小明家工作的用电器的数量: 2个 工作的用电器的总功率: P明=P1+P2=1 000 W+200 W=1 200 W 小红家工作的用电器的数量: 4个 工作的用电器的总功率: P红=P1+P2+P灯=500 W+200 W+19 W×2=738 W 因此，小红家用电器的数量比小明家多，小明家工作的用电器的总功率比小红家大. 工作的用电器越多，总功率就一定越大吗? 思考 总功率P = P1+ P2 + …+ Pn 在家庭电路中，同时工作的用电器总功率过大，会导致总电流过大，理解时注意两个易错点： 1. 同时工作的用电器数量多，其总功率不一定大，总电流也不一定大； 2. 注意对“同时工作”的理解，实际用电时，不要同时使用大功率用电器. 例1 炎炎夏日即将来临，明明家新购置了一台1 kW的空调.已知他家原有用电器的总功率是5 600 W，电能表上标有“220 V 10(40) A”的字样.请你通过计算说明： (1)使用这台空调时，通过它的电流是多少？ (1)根据电功率和电流、电压的关系式 P=UI，可以得到 解： I = P U 家庭电路的电压是 220 V，所以通过这台空调的电流 I1 = = P1 U = 4.5 A 1000 W 220 V I = P U 电流 例1 炎炎夏日即将来临，明明家新购置了一台1 kW的空调.已知他家原有用电器的总功率是5 600 W，电能表上标有“220 V 10(40) A”的字样.请你通过计算说明： (2)从安全用电的角度考虑，明明家的电路是否允许安装这样一台空调？ (2)增加这台空调后，明明家的用电器总功率变为 6 600 W，总电流为 I = = P U =30 A ＜40 A 6 600 W 220 V 所以，从电能表使用的角度，可以安装这样一台空调. 电能表允许通过的最大电流为40 A 例2 夏季，小明家中正在运行的用电器如下表所示，则此时通过电路的电流为____A，小明感觉有点热，又打开空调，此时小明家电路中的总电流______(选填“增大”“减小”或“不变”). 用电器 个数 功率 照明用灯 4盏 45 W/盏 电视机 1台 150 W 洗衣机 1台 200 W 电冰箱 1台 130 W I = = P总U 45 W×4+150 W+200 W+130 W 220 V = 3 A 3 增大 总功率增大 二、短路对家庭电路的影响 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？ 闭合开关后会看到什么现象？ 发生短路是家庭电路中电流过大的另一个原因. × A B A 保险丝 你能用学过的知识回答为什么短路会使家庭电路中的电流变大吗? 根据欧姆定律I= 可知，当电路短路时，电路中的电阻无限趋近于零，电流会很大. UR ？ 你知道形成家庭电路中短路的原因是什么吗？ 改装电路时不小心或绝缘皮破损或老化等原因使火线和零线直接连通，造成短路. 在短路情况下，电路中的电流 I 很大，根据焦耳定律 Q=I2Rt，产生的热量很多. 思考 电线老化 绝缘皮破损 线路受潮 电线接错 例 下列现象不会引起家庭电路发生火灾的是( ) A. 用电器总功率过大 B. 短路 C. 开关内两根线相碰 D. 线路连接处接触不良 C 开关接在火线和用电器之间，开关内两根线相碰就相当于开关闭合，不会导致电流过大，也就不会引起火灾 电路中的电阻无限趋近于零，电流会很大 电路中的电流过大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，容易造成火灾 电路中的阻值将增大，消耗的电功率将变大 如何防止电路中电流过大，发生危险呢？ ？ 三、保险丝的作用 为了防止电路中电流过大，发生危险，电路中常常要安装保险丝，以保护用电器或人身安全. 当电路中的电流过大时，保险丝能自动熔断，保护电路. 结论： 保险丝是如何“保险”的呢？ 点击播放视频 思考 演示 观察保险丝的作用 保险丝 材料： 由铅锑合金这类电阻比较大、熔点比较低的合金制做的. 作用： 电流过大时熔断，自动切断电路，起到保护作用. 原理： 电流热效应. 注意： 规格要合适，不能用铜丝或者铁丝代替. 保险丝的额定电流应等于或稍大于电路中最大工作电流. 选择： 家庭电路中的所有用电器都工作时的电流. 新建楼房的供电线路一般采用空气开关装置，以代替闸刀开关和保险丝.当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路，俗称跳闸. 商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见.售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客 说，微波炉很费电，他家的微波炉常常“烧保险”. 他们各是从什么角度说的？应该怎样用科学术语表达 他们的意思？你能解决他们的矛盾吗？ 答：售货员是从电能角度说的，顾客是从功率的角度说的； 售货员的意思是：用微波炉加热食品耗费的电能不多； 顾客的意思是：微波炉是大功率用电器，使用时会使电路中的总电流超出电能表所允许的最大值，从而熔断保险丝； 解决的方法：可以选择一款额定功率较小的微波炉. 想 想 议 议 例 关于保险丝，下列说法中正确的是( ) A. 选用额定电流越小的保险丝，就越安全 B. 选用的保险丝越粗越好 C. 保险丝熔断后可用熔点较高的金属丝来代替 D. 电路中的保险丝一般选用铅锑合金材料 D 保险丝更易熔断，影响家庭用电器正常使用 × √ × × 保险丝越粗，电阻越小，更易熔断 电流过大时，保险丝不易熔断，无法保护电路 家庭电路中电流过大的原因 家庭电路中电流过大的原因 保险丝 课堂小结 材料：电阻较___、熔点较___的____合金制成 作用：当干路电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断， 电路自动切断，起到____作用 选择：保险丝的额定电流等于或______电路中的____工 作电流 注意：(1)应___联在干路中；(2)禁止用____、铁丝等代替 保险丝；(3)保险丝熔断后，应先排除电路故障，再 更换新的保险丝后才能恢复供电 用电器总功率____ 发生____ 过大 短路 空气开关：电路中电流超过________时，自动断开电路 低 铅锑 大 保护 稍大于 最大 串 铜丝 额定电流 1. 关于家庭电路，下列说法中正确的是( ) A. 在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大 B. 家庭电路中总电流过大，保险丝熔断，一定是由于电路中用电器过多，实际功率过大引起的 C. 用电器使用三线插头，是为了防止漏电而采取的保护措施 D. 保险丝一般选用电阻较小，熔点较低的合金制作而成 总电流越大 也可能短路 电阻较大 C × √ × × 随堂练习 2. 生活中用电安全意识不可少，下列符合安全用电做法的是(　　) A. 不能用铁丝或铜丝替代烧断的保险丝 B. 保险丝能够在人触电时断开电路 C. 空气开关跳闸后可以立刻重新闭合 D. 如果家庭电路中不安装空气开关，那么发生短路时，会烧坏用电器 A 保险丝在电路中电流过大时熔断保护电路，人触电时保险丝不会熔断，可利用漏电保护器自动切断电路 × √ × × 应先排除电路故障 则没有电流通过用电器，不会烧坏用电器，而会烧坏供电线路 若用铁丝或铜丝替代烧断的保险丝，其电阻十分小，熔点也高，不能起到熔化切断电路的作用 3. 如图所示是小明家的部分电路，爸爸先闭合其中一个开关S1，灯L1亮；再闭合S2，灯L1仍亮，灯L2却不亮，再用试电笔测a、b、c、d接线点，测电笔只在c点不发光．则故障可能是(　　) A. 灯L2短路 B. c点左侧的零线短路 C. L2与接线点d之间断路 D. c、d两点间断路 说明电路从保险丝→a→S1→L1 →c以及c点左侧的零线均完好 说明不可能是灯L2短路；电路从a→b→S2→L2→ d→c间可能存在断路 a、b、d三点与火线之间是接通的 D 原因 现象 火线断路 试电笔检测两线均不发光 零线断路 试电笔检测两线均发光，用电器不工作 Lavf57.83.100 $$