第十九章第2节 家庭电路电流过大的原因 2024－2025学年人教版物理九年级全一册

复 习 1.电路的三种状态？ 2.家庭电路中各个用电器的连接方式？为什么采用这种连接方式？ 3.并联电路中电压、电流的特点？ 4.求电功率的公式？ 5.家庭电路中总开关的位置？ 6.家庭电路中开关的作用？ 通路、断路、短路 并联 U=U1=U2 I=I1=I2 干路上 当电路中电流过大时，自动切断电路，俗称“跳闸” P=UI 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，电能表换成额定最大电流更大的，说一说这种改造的必要性？ 想想议议 问 题？ 结合生活经验，家庭中那些情况会导致电路中的电流过大，会使保险丝烧断呢（或空气开关“跳闸”）而停电。 保险丝断了 家庭电路中电流过大的原因 　　 例如：电炉子、电暖气、微波炉、电熨斗等大功率用电器插在一个插板上，让它们同时工作,会导致电流过大烧毁保险丝或造成跳闸. 很多用电器同时使用或是同时使用若干个大功率的用电器时，造成总功率过大 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 原因1：用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。 电烤箱ian 火线 零线 根据焦耳定律 Q=I2Rt， 电流过大，产生的热量过大，容易引发火灾。 温馨提示 同时使用的用电器不要太多或大功率的用电器分开使用，这样既节电又安全。 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1020W，电能表上标有“220 V 10 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？ （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？ 例 题 计算同时使用所有用电器时 的总电流是否超过10 A I=I1 +I2=4.55 A+4.64 A=9.19 A < 10 A （2）解法一： I2 =　　= 　　　　≈ 4.64 A P2 U 1 020 W 220 V 　　所以，从安全用电的角度考虑，可以安装这样一台空调。 解：(1) 空调接入家庭电路使用，电压为220 V I1 =　　= 　　　　≈ 4.55 A P1 U 103 W 220 V > 2 020 W P 总=P1+P2=1 000 W +1 020 W=2 020 W 　　 计算用电器的总功率是否超过电能表允许使用的最大功率 P=UI=220 V×10 A=2 200 W 　　所以，从安全用电的角度考虑，可以安装这样一台空调。 (2)解法二： 1、小明的家中有150W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，800W的电饭煲一只，40W的照明灯8盏，则安装电能表时，选用以下哪一种电能表最合适  A．220V 5A      B．220V 10A      C．220V 15A      D．220V 20A 练 习 2、昨天莉莉同学家买了一台空调，上午安装完打开，空调正常工 作。但到了傍晚，在照明灯泡、微波炉等用电器正常工作时再开空 调，电路中的保险丝却熔断了。电路中电流过大的原因是_______ ________________。 思考：家庭用电时，哪些情形下可能发生短路现象？应怎样做才能避免发生短路？ 例如：改装电路时不细心;由于灯座、插座、插头的两个接线柱不规范；电线绝缘外皮被刮破或老化等等使火线、零线直接接通，使家庭电路电流过大 短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。 二、短路对家庭电路的影响 探究2：短路如何导致电路中电流变大 所谓短路是指电流没有经过用电器直接构成通路. 短路的情况： 电线绝缘皮刮破、老化.连接线路不小心等等情况造 成火线、零线直接连通. 根据焦耳定律Q=I2Rt，电流过大，产生的热量过大，导线温度急剧升温，烧坏绝缘皮，容易引发火灾。 (若线路老化或没有安装保险装置) 利用家庭电路示教板演示：短路使细导线冒烟起火 1、闭合开关后，灯泡不亮，在检查电灯不亮的原因时，将灯头盖打开，用测电笔分别接触灯头的两接线柱，氖管都亮。可能的故障原因是  A．灯丝断了      B．零线断了      C．火线断了     D．火线和零线直接接通了  练 习 2.电能表标有“220V 10A”字样。家中正在使用着一台100W的电冰箱，两盏40W的日光灯。此时需要再用一个60W的台灯，可每当台灯的插头插进插座时，灯不亮，空气开关就“跳闸”，发生这种现象的原因可能是    A．用电器的总功率过大               B．日光灯断路  C．插头或台灯短路                      D．电冰箱的功率突然增大  请快速阅读课本P111保险丝的作用内容，然后独立完成以下学习任务。 1、保险丝是由电阻____、_____较低的_______ 制作的。 2、当电路中电流____时，保险丝会产生较多的 热量，自动____电路，起到保护作用。 3、不同粗细的保险丝有不同的额定电流，保险 丝越粗，额定电流越___。当通过保险丝的电 流____或_____额定电流时，保险丝正常工作 注意：____用铜丝或铁丝作保险丝 4、 新建楼房的供电线路中用________来代替 保险丝 学法指导二: 铅锑合金 较大 熔点 过大 切断 大 小于 空气开关 等于 不能 （难点） 保险丝应串联在电路中 电路中电流过大时，保险丝熔断，切断电路，起到保护用电器或人身安全。 三、保险丝的作用 示教板演示：保险丝熔断 看教材第111页4段，思考并小组讨论： 1.电流过大时，保险丝为什么会自动熔断？ 2.为了达到保险的目的，保险丝的材料应该具有什么特点？ 3.是否可以任意换用不同规格（粗细） 的保险丝，或用铁丝、铜丝代替保险丝？ 学生活动 2、材料： 由电阻较大、熔点较低的铅锑 合金制成。 1、原理： 利用电流的热效应 3、选用： 合适规格的保险丝， 禁止用铜丝 、铁丝等导线代替保险丝。 保险丝材料和长度一定时，越粗,电阻越小,而保险丝的熔点相同，根据=I2Rt，电流流过保险丝时,电阻小的保险丝要通过较大的电流才能熔断。所以保险丝越粗,电阻越小,额定电流越大。 重点提示： 更换保险丝时，不要换成更粗的保险丝，铜丝、铁丝的熔点较高，所以千万不能用铜丝或铁丝代替保险丝，否则当电路中电流过大时，保险丝不能及时熔断，起不到保护电路的作用. 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，电能表换成额定最大电流更大的，说一说这种改造的必要性。 答： 想想议议 家庭电路电流过大的原因 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？ 想想议议 售货员说的“省电”指的是微波炉和其它加热电器相比节省电能，顾客说的“费电”指的是微波炉电功率很大，工作时电流大，容易造成过流而使保险丝熔断。 2、家庭电路中引起保险丝熔断的原因 （ ） A、保险丝太粗不合格 B、所有用电器同时工作 C、一定是短路造成的 D、可能接入了大功率电热器 1、电路中电流过大的原因是（ ）或（ ） 优化大师课堂 短路 用电器总功率过大 D 3、家庭电路中保险丝断了，以下原因不可能的是： （ ） A、家庭中用电器的功率过大 B、拉线开关中的两根导线头相碰 C、保险丝的规格不合适，熔断电流太小 D、插头中的两根导线头相碰 B 4．小明观察到自家电能表上标有“220 V 10A”字样，请你帮他分析一下： （1）该电能表允许安装用电器的最大功率应是多少？ （2）他家已经安装了500 W洗衣机、200 W电视机、100 W电冰箱各1台，以及19 W节能灯6只，他还能再安装一台功率为1200 W的空调吗？ 解（1） 电能表允许通过的最大电流是10A，所以允许安装用电器的最大功率 P大=UI大=220V×10 A=2200W (2) 已有用电器的总功率 P总=500W+200W+100W+19×6W=905W 电路还可以安装的用电器功率 P余=P大-P总=2200W-905W=1295W ＞1200W ∴ 还能在装一台1200W的空调 5.电焊利用电流的热效应将焊条熔化，从而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压40V、输出功率为2000W。下面是常用型号的橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）。从安全角度考虑，应选择哪种导线作为电焊机的输出导线？请计算后说明。 答：应选横截面积为10mm2的导线。 解： 今日勋章 Lavf58.20.100 Lavf57.77.100 $$