第十九章第二节 家庭电路中电流过大的原因课件 --2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第十九章 生活用电 第2节家庭电路中电流过大的原因 复习回顾 一 1.家庭电路组成： 由 、 、 、 、 、 和 导线组成。 进户线 电能表 总开关 熔断器 插座 开关 灯泡 2.进户线分为 和 ，它们之间有 的电压。它们用 来判别，能使试电笔的氖管发光的是 ，不能使氖管发光的是 。 火线 零线 220V 测电笔 火线 零线 1．家庭电路中电流过大的原因：一是________，二是用电器的______________。 2．保险丝：是用___________制作的，它的特点是电阻比较_____，熔点比较_____。保险丝的作用是：当电流过_____时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护的作用。 短路 总功率过大 铅锑合金 大 低 大 预习检测 课前自学准备 第2节 家庭电路中电流过大的原因 1. 知道电功率和电路中电流的关系，理解电路中的总电流随用电器功率的增大而增大。 2. 了解家庭电路短路的原因以及短路对家庭电路的影响。 3. 知道电路中安装保险丝为什么能够“保险”。 学习目标 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，请你说一说这种改造的必要性。 想想议议 增大向用户输送的电功率，让群众用好电。 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，这些的原因是什么？ 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 思 考？ 电路火灾 哪些原因会造成家庭电路中电流过大呢？ 温度过高 热量Q过多 电流I过大 过载引起跳闸 短路引起火灾 多个大功率的电器同时工作时,有时会出现“跳闸”现象 过载 什么是过载？ 在家庭电路中同时工作的用电器过多，会导致线路总电流超过额定值的现象——过载 热水器 电热壶 电暖气 空调 1. 家用电器的总功率 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 家庭电路中的电压是一定的，U =220V 用电器的总功率P 越大，电路中的电流 I 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如图所示，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。 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 根据P=UI，可以得到用电器总功率： P总＝P1＋P2＋P3 ＝U(I1＋I2 ＋I3)=UI总 所以，P总越大, I总越大。 （2）理论推导 根据P =UI，可得 I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 。 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 演示实验——《总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一 》 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 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？ 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。 【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？ （1）已安用电器的总功率 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。 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 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？ 短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。 想想议议 你知道形成家庭电路中短路的原因是什么吗？ 二、短路对家庭电路的影响 改装电路时火线和零线直接连接 电线绝缘皮被刮破或烤焦 电线和用电器使用年限过长 电器进水 1. 短路是家庭电路中电流过大的另一原因 演示实验 （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：保险丝快速熔断。 （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 = I2Rt 可知，保险丝会产生大量的热量，温度急剧升高，快速熔断。 （4）结论： A B 二、短路对家庭电路的影响 短路是家庭电路中电流过大的另一个原因. 实验演示—《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 实验： 短路有什么危害？ 电路短路会烧坏导线、电源，还容易引起火灾 二、短路对家庭电路的影响 想一想 为了防止电路中电流过大引发事故，你有哪些好的建议？ ①避免同时使用大功率的用电器； ②改造线路。例如：把电线换成更粗的铜导线；电能表换成额定电流更大的。 二、短路对家庭电路的影响 三、保险丝的作用 在家庭电路中，因为短路或功率过大有时会出现电流过大的现象，需要在电路中安装熔断器保护电路。 （熔断器内装有保险丝） 电流过大时，自动熔断，保护电路。 1. 保险丝的作用 实验： 各种保险丝 2. 保险丝的材料 保险丝由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成。 产生较多的热量 易于熔断 3. 保险丝在电路中的符号 三、保险丝的作用 4. 保险丝的规格 ①保险丝的规格用额定电流来表示； ②保险丝越粗，额定电流和熔断电流就越大； ③一般情况下，熔断电流是额定电流的2倍。 直径 （mm） 额定电流 （A） 熔断电流 （A） 直径 （mm） 额定电流 （A） 熔断电流 （A） 0.28 1 2 1.25 7.5 15 0.52 2 4 1.98 15 30 0.60 2.5 5 2.78 25 50 0.98 5 10 3.14 30 60 三、保险丝的作用 5. 保险丝的选择 三、保险丝的作用 额定电流 选择保险丝时 使保险丝的额定电流等于或稍大于最大工作电流 额定电流 例如：家中所有用电器开通时的总电流为4.8A，则我们选择额定电流为5A的保险丝。 过粗的保险丝不能起到保护作用 保险丝的规格是用额定电流表示的。 6.家庭电路中常见保险丝的安装 插入式保险盒 保险丝安装在 闸刀开关里面 插入式保险盒安装在闸刀开关后面 三、保险丝的作用 作用：替代闸刀开关和熔断器，当电流过大时，自动断开。 7.空气开关 三、保险丝的作用 【例题4】如图，将多个用电器在同一个插排上同时使用，由于 _______过大，会造成家庭电路中的电流过大，此时 ________（填“空气开关”或“漏电保护器”）会自动切断电路，起到保护电路的作用。在切断电路前，图中 ___号线中的电流最大。 将多个用电器插在同一个插排上同时使用，用电器的总功率过大，根据P=UI可知，在电压一定时，会造成家庭电路中的总电流过大。总电流过大，空气开关会自动断开。 图中2、3、4、5、6、7号线通过的是支路电流，1号线通过的是总电流，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和，1号线中的电流最大。 总功率 空气开关 1 三、保险丝的作用 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 ①用电器的总功率过大； ②短路. ①作用：电流达到其额定电流时， 会自动熔断，切断电路. ②特点：电阻率比较大、熔点比较低； ③选择：使保险丝的额定电流等于或 稍大于最大工作电流. ④注意：禁止用铜丝、铁丝等代替保险丝. 当电路中的电流过大时，自动切断电路. 四、课堂总结（1） 空气开关 四、课堂总结（2） 1．如图是安装一盏电灯和三孔插座的实物示意图，A为保险丝，请在图上画出接线。 灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。带保险丝的插座的接法：保险丝与插座串联，并接在火线上，上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示： 六、课堂练习 2．某电能表标有“220V 10(20A)”的字样。家中正在使用着一台1000W的空调、两盏22W的节能灯。此时需要再用一个18W的台灯，可每当台灯的插头插进插座时，台灯不亮，空气开关就“跳闸”，发生这种现象的原因可能是（　　） A．节能灯断路 B．用电器总功率过大 C．插头或台灯短路 D．空调的额定功率突然增大 六、课堂练习 C 3．小明设计的家庭电路如图，对此分析下列错误的是（ 　） A．保险盒接法错误，保险盒应该安装在火线上 B．两孔插座接法错误，其左端导线应该接在零线上 C．开关和灯泡接法正确，开关接在零线上符合安全用电原则 D．将一盏台灯刚接入该三孔插座时，保险丝烧断，可能由于台灯插头短路 六、课堂练习  C 4. 如图所示，闭合开关，发现螺口灯泡不亮，检查时发现熔丝完好，用测电笔接触P、M、N点时氖管发光，Q点时氛管不发光，若电路中仅有一处故障，则对该电路的分析正确的是（　　） 六、课堂练习  A A．若熔丝熔断，是利用了电流的热效应 B．图中螺口灯泡的接线方式不符合安全用电 C．电路故障有可能是M、N间短路 D．零线与火线之间的电压为36V Lavf58.29.100 Lavf57.67.100 Lavf59.27.100 $$