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

第十九章 生活用电 19.2 家庭电路中电流过大的原因 ★学习目标 1．知道家庭电路中电流过大的原因； 2．了解保险丝的材料特点，理解保险丝是如何起保险作用的； 3．了解短路对家庭电路的影响； 4．会解决有关家庭电路的简单问题。 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 我国城乡许多地区进行家庭供电线路的改造，把电线换成更粗的，电能表换成标定电流更大的，为什么这样做？ 导线换成更粗的，导线电阻会变小，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，电阻变小时，在同等条件下，电流在通过导线时产生的热量变小。 把电能表改为额定电流更大的，根据公式P=UI可知，在电压不变情况下，电流增大时，电功率也会增大，改造后的电路，可使用的用电器的总功率会变大。 现代厨房中，有电饭锅、微波炉、电烤箱、电热水器等。这些大功率电器同时工作时，有时会“跳闸”或烧断保险丝请分析一下，这是什么原因？ 1．家庭电路中的总功率： 2．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P =UI，因为家庭电路中电压一定（U=220V），所以用电器总电功率P 越大，电路中的电流 I 就越大。 3.用电器的总功率过大的危害 根据焦耳定律可知，电流过大，电路总电流超过其安全值，产生的热量过大，非常容易引发火灾。 下图也告诉我们，在一个插座上，应避免使用多个大功率电器。 总结：家庭电路中电压为220 V，由P＝UI可知，当总功率过大时，干路电流会过大；根据焦耳定律，电流过大时，干路导线会产生过多的热量，使导线温度升高，容易引起火灾。 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。 你知道形成家庭电路中短路的原因是什么吗？ 由于改装电路时不小心、或绝缘皮破损或老化等原因使火线和零线直接连通。 家庭电路中短路很容易造成火灾。 三、保险丝的作用 保险丝作用：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。 当通过保险丝的电流大于它的熔断电流时，保险丝被烧断，从而达到切断电路的目的。 所以，更换保险丝时，一定更换相同规格的保险丝，切不可用铜线或铁丝代替。 保险丝材料 1.材料：铅锑（ tī）合金，保险丝的电阻比较大，熔点比较低。 2．电路中电流过大时，保险丝熔断，自动切断电路， 起到保护作用。 注意：不能用铁丝或铜丝作保险丝 。 3．保险丝应串联在电路中。 保险丝使用时注意事项： 1.通常只接一根保险丝时，保险丝只接在干路的火线上，而不接在零线上； 2.不能用较粗的保险丝代替较细的保险丝； 3.规格要合适，不能用铜丝或者铁丝代替； 4.保险丝应串联在电路中。 现代建筑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。 【课堂练习】 1.小雨上电脑课时，走进电脑房发现房间内有不少同学坐在电脑前并打开了20台电脑，他和后面陆续到达的同学又先后打开其他的电脑，使电脑房内使用的电脑数量达到40台，则对于电脑房中电路的变化，下列说法正确的是（　　)。 A．线路中总电阻变大　B．进户线中电流变小 C．线路中总功率变大 D．进户线两端电压升高 2.在家庭电路中，电热水器正常工作的电压为________V，它与家中的空调器是________（填“串联”或“并联”）连接的，家庭中每月的耗电量用________表计量。 3.在家庭电路中常常发生下列情况：在台灯开 关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其 他电灯全部熄灭，保险丝熔断；有时是在台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断。引起这两种故障的最大可能是（　 )。 A．前者是插座短路，后者是灯泡短路； B．前者是插头短路，后者是灯泡短路； C．两者都是插座短路； D．两者都是插头短路 4.家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是（　　)。 A．家庭中用电器的总功率过大； B．电灯开关中的两根导线相碰； C．保险丝的规格不合适，熔断电流太小； D．插头中的两根导线相碰 5.家庭电路中的保险丝烧断了，下列做法中正 确的是（　　)。 A．用铜丝替换； B．为了保险，选择尽量粗的保险丝替换； C．选择额定电流稍小于电路中最大正常工作电流的保险丝替换； D．选择额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流的保险丝替换 6.职业学校电气专业的小强同学在学习安装照明电路时，由于操作不规范，导致开关中两个接线柱接到一起。这样产生的后果是（　　)。 A．灯不能正常发光 B．保险丝迅速熔断 C．开关依然起作用 D．灯总是亮着 7.学生宿舍楼的保险丝熔断了，下列说法正确的是（　　)。 A．立即换上与原来相同的保险丝； B．排除故障后，换上与原来相同的保险丝； C．排除故障后，换上较粗的保险丝； D．排除故障后，可以用铁丝代替 8.如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，电线燃烧起来，甲产生的原因是______________________________________；乙产生的原因是________。 【基础知识•过关检测】 1.小海家厨房的电饭锅、电饼铛正在工作，当他再将电水壶插头插入插座时，空气开关立刻“跳闸”切断电路。关于空气开关“跳闸”，下列说法正确的是 (　　) A.会导致电饭锅被烧坏 B.这是因为用电器两端电压过大 C.这是因为电路中的总电流过大 D.这是因为同时工作的用电器总功率过小 2.（多选）韩丽丽对家中所用的保险丝进行了探究后，得出了如下说法，其中错误的是（　　) A.保险丝的熔点较高、电阻较小 B.当电流过大时，保险丝能自动切断电路 C.可以用铜丝代替保险丝 D.保险丝可以用带有保险装置的空气开关代替 3.在生活中，我们会遇到这些情况：①开关中的两个线头相碰；②插头中的两个线头相碰；③电路中增加了大功率的用电器；④户外输电线绝缘皮损坏。上述情况中，可能引起家庭电路保险丝熔断或空气开关跳闸的是 (　　) A.①②　　　B.②③　　　 C.②④　　　D.①④ 4.如图所示，是某住宅户内配电系统的方框图，结合方框图的情景，下列分析正确的是（　　) A.空气开关①跳闸时，电路一定发生了短路 B.空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流 C.漏电保护器切断电流时，空调和电灯不能工作 D.更换电灯的灯泡时，只需断开空气开关③即可 5.下列说法正确的是（　　) A.电灯开关短路可以引起空气开关跳闸 B.电灯的开关应该接在火线和电灯之间 C.保险丝应该接在闸刀开关之后的零线上 D.空气开关跳闸一定是家庭电路发生短路 6.如图所示，同一个插排上同时使用多个用电器，用电器的总功率过大，会造成家庭电路中的________过大，此时_________（填“空气开关”或“漏电保护器”）会自动切断电路，起到保护作用。  7.如图是家庭电路的一部分。电能表的电流规格是“10（40）A”，L是“220V 22W”的节能灯，插座上接人“220V 220W”的电视机 （图中未画出）。灯和电视机同时工作，求： （1）通过电能表的电流； （2）连续工作4h消耗多少kW•h的电能； （3）该电路中还能接入的用电器的最大功率。 8. 随着现代教育技术的不断发展，教学多媒体运用越来越多，现在教室内共有“220V 40W”的日光灯16盏，功率为300W的投影仪一台，20W的教学话筒一个，15W的实物展台一个，300W的电脑一台，45W的录音机一台。求 （1）用电器的总功率； （2）干路中的最大正常工作电流； （3）如果安装空气开关，可以选择规格为“220V 5A”的空气开关吗？ 9.严寒的冬天即将来临，明明家新购置了一台1kW的空调．已知他家原有电器的总功率是5600W，电能表上标有“220V 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？ （2）从电能表使用的角度考虑，明明家的电路是否允许安装这样一台空调？ 10. 小刚家的配电板上使用的电能表标有“220V 6A”字样．夜间通常使用的电器有5盏40W的日光灯和一台功率为130W的电视机，因夜间寒冷，小刚的爸爸想把一台红外线暖炉插上电源取暖，暖炉的铭牌如图所示，你认为该暖炉能再插上电源使用吗？ 11.某宿舍楼共有“220V　30W”的日光灯20盏，“220V　60W”的彩电5台，“220V　40W”的电风扇5台，求： （1）用电器的总功率； （2）干路中的最大正常电流； （3）熔断器里应安装什么规格的熔丝？ 学科网（北京）股份有限公司 $$