19.2家庭电路中电流过大的原因 -2024-2025学年九年级物理人教版全一册

第十九章 生活用电 19.2家庭电路中电流过大的原因 人教版九年物理 1 知道用电器总功率过大及短路对电路电流的影响， 知道电流过大的危害。 知道保险丝怎样“保险”。 会选择保险丝材料。 学习目标 知道家庭电路中电流过大的原因。 1 2 3 4 2 温故知新 提问： 1.焦耳定律的内容是什么？ 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 Q = I2Rt 2.家庭电路各用电器是怎么连接的？ 并联 3.并联电路总功率和各个电阻的功率是什么关系？ P总=P1+P2+P3+……+Pn 引入新课 那么家庭电路电流过大的原因是什么呢？ 家庭用电安全很重要，如果用电不当就会引发火 灾。据报道火灾的罪魁祸首就是电路老化或超负 荷运载，造成电流过大。 自主探究 最近几年，我国城乡很多地区在进行家庭供电线路改造时，要把导线换成更粗的，电能表换成额定电流更大的，这样改造有什么好处？你能推测出用电功率和电流之间的关系吗？能否应用科学知识证实你的猜想？ 自主探究 （2）在线路改造时，把电能表换成额定电流更大的，根据P=UI，电压不变，电流增大，功率增大，改造后，家庭中允许安装的用电器总功率将会变大。 （1）电线换成更粗的，材料不变，长度不变，横截面积增大，电阻变小。根据Q=I2Rt，电阻变小，电流在导线上产生的热量变小。 家用电器的总功率对家庭电路的影响 1.当家用电器增多或接入大功率用电器时，干路电流如何变化？ 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 = 220 V， 想一想 用电器总电功率P 越大，电路中的总电流 I 就越大。 结论一：用电器总电功率过大，是家庭电路中电流过大的原因之一。 家用电器的总功率对家庭电路的影响 2.家庭电路中总功率过大的危害 　 （1）当家庭电路中总功率过大时，电路中总电流过大，会出现空气开关跳闸或保险丝熔断。 跳闸 保险丝熔断 家用电器的总功率对家庭电路的影响 2.家庭电路中总功率过大的危害 　 （2）导线有电阻，根据焦耳定律，一定时间内放出的热量过多，无法散失时，容易引发火灾。 引发火灾 家用电器的总功率对家庭电路的影响 3.为了防止家庭电路出现总功率过大现象，我们日常用电时，需要注意什么？ （1）大功率用电器不要同时使用。 （2）安装空调等功率较大的用电器时，应该有专门独立的供电线路。 家用电器的总功率对家庭电路的影响 例题：炎炎夏日即将来临，明明家新购置了一台1.2 kW的空调。已知他家原有用电器的总功率是5400 W，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？ 解：（1）由P=UI得 I1=　　=　　 　= 4.5A P1 U 1000W 220V （2）P=P1+P2=1000W+5600W=6600W I=　　=　　 　= 30A P U 6600W 220V 30A＜40A 所以可以安装这样一台空调。 11 短路对家庭电路的影响 演示：接通电源，观察到灯L发光，在BD间接入导线，会出现什么现象呢？ 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？ 电路发生短路，电流过大，保险丝熔断。 短路对家庭电路的影响 讨论一：家庭电路哪些情况下会发生短路？ 　3.导线连接处绝缘皮老化或损坏，导致火线与零线相碰。 1.在改装电路时，火线与零线直接相接。 2.用电器内部火线与零线相碰，如灯座、插座、插头等。 短路对家庭电路的影响 讨论二： 短路对家庭电路有什么影响？会损坏用电器吗？ 因为导线的电阻很小，短路时电路中的电流很大，会产生大量 的热，导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。 短路对家庭电路的影响 短路对家庭电路的影响 定期检查家庭电路的导线和插座，不要使用绝缘皮破损或老化的插头等。 断开总开关，请专业电路检修人员排除故障，检查电路合格后才能正常使用。 1.怎样尽量避免家庭电路中出现短路现象？ 2.如果家庭电路中发生短路现象，我们应该怎么处理？ 讨论三： 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。 保险丝的作用 A、B两个接线柱间是一段保险丝，C、D两个接线柱是一段铜丝，移动滑动变阻器的滑片，观察两端金属丝的变化？ 演示 现象：电流增大到一定程度时，保险丝____熔断，而导线和铜丝______熔断。（均选填“会”或“不会”） 会 不会 结论：在电流较大时，保险丝会先熔断____，自动切断电路，对整个电路起到保护作用（这是利用了电流的热效应）。 熔断 保险丝的作用 铅锑合金 保险丝的电阻比较大，熔点比较低 1．保险丝的材料： 2．保险丝的作用： 不能用铜丝或铁丝替代保险丝！ 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 保险丝的作用 3.保险丝应串联在电路中 4.如何选择合适的保险丝？ 保险丝 保险丝的规格是用额定电流表示的。保险丝越粗，其额定电流越 大。一般，保险丝的熔断电流是其额定电流的2倍。 保险丝的选用原则： 应使其额定电流等于或略大于电路中的最大正常工作电流。 保险丝的作用 5.现在家庭中常用空气开关代替保险丝。 知识拓展 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”。 想一想 售货员说很省电是从消耗电能多少的角度来说的，顾客说烧保险是从功率的角度来说的。 1.他们各是从什么角度说的？ 2.应该怎样用科学术语表达他们的意思？ 售货员应该说：微波炉消耗电能少，加热食品花不了多少电费。顾客应该说：我家微波炉功率大，一开就容易烧保险。 3.你能解决他们的矛盾吗？ 可以换用功率小的微波炉，或换用额定电流稍大电的保险丝。 课堂小结 1、接入家庭电路中的用电器的总功率一定不能超过电能表、导线允许的最大功率或电流。 2、在更换大功率用电器的时候，不但要考虑电能表、导线的承受能力，还要考虑保险丝、空气开关等保险装置的规格是否符合。 注 意 原因 课堂小结 家庭电路电流过大的原因 保险丝 空气开关 用电器总功率过大 短路 禁止用铜丝、铁丝代替保险丝 电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金 要使保险丝的额定电流等于或稍大于最大工作电流 课堂达标 1.如图所小家庭电路中的同一个插排上连接了多个大功率用电器，用电器所接电压是_______V，用电器间的连接方式是　_______　；在日常生活中，不宜同时使用这些用电器，防止电流过大，因电流的　_______　效应而引发火灾。 220 并联 热 课堂达标 2．新建居民楼电路中，当电流过大时__________自动断开，切断电路，俗称跳闸；为了避免人不小心接触火线，电流经人体流入大地时发生触电事故，会装上__________对人体起到保护作用。(均选填“空气开关”或“漏电保护器”) 空气开关 漏电保护器 课堂达标 3.如图所示，电线绝缘皮被刮 破、烤焦、破损或老化，都会使火 线和零线直接接通造成______，这 时由于导线的电阻很____，电路中 的电流很____，导线会产生大量的 ____，使导线的温度急剧升高。 短路 小 大 热 知识要点分类练 27 课堂达标 4.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户外输电线绝缘皮破损；⑤正在工作的用电器 内进水。在上述情况中，可能引起家庭电路中空气开关“跳 闸”的是________（填序号）。 ②③⑤ 规律方法综合练 28 课堂达标 5. 家庭电路中保险丝断了，以下原因不可能的（ ） 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 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 课堂达标 6.某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处用于装用电器和开关。对此电路，下列说法正确的是（　　） A．火线上的保险丝应该改装到零线上 B．为了用电安全，甲处应装用电器，乙处应装开关 C．当保险丝熔断后，可以用铜丝或铁丝代替 D．当电路中用电器的总功率增大时，通过保险丝的电流也增大 D 课堂达标 7．下列关于家庭电路的说法中不正确的是（　　） A．在家庭电路中各用电器都是并联的 B．保险丝熔断后，禁止用铁丝、铜丝等导线代替 C．控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间 D．我国家庭电路的电压是220V C 课堂达标 8.（十堰中考）在家庭电路中，各用电器之间是________（选填“串联”或“并联”）连接的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，小天分析其原因可能是电热水壶插头内部________　，也可能是家里电路中用电器总功率　________　。 并联 　短路 过大 ____ 32 课堂达标 9.家庭电路中，空气开关的主要作用是（ ） A.保持电路的电压不变 B.可以节省电能 C.保证用电器功率不变 D.当电路中电流过大时自动切断电路 D 课堂达标 10.在220V的照明电路上装有40W的电灯10盏，现在手边只有额定电流为1A的熔丝，安装熔丝比较合适的方法是（　　） A．将一根熔丝直接接在熔断器中 B．将两根熔丝并联后接在熔断器中 C．将三根熔丝并联后接在熔断器中 D．将三根熔丝串联后接在熔断器中 A 11.王强家中的保险丝熔断了，接下来正确的做法是( ) D A. 更换额定电流较大的保险丝 B. 用铜丝或铁丝代替保险丝 C. 立即更换一根相同规格的保险丝 D. 先排除故障再更换保险丝 课堂达标 知识要点分类练 35 课堂达标 12.（多选）家庭电路中的用电器正常工作，当把电吹风插入 插座并打开开关后，家中所有电灯全部熄灭，以下分析可 能正确的是( ) AD A. 电吹风短路，导致空气开关跳闸 B. 家庭电路中电流过大，烧坏了所有电灯 C. 电吹风断路，导致所有电灯熄灭 D. 家庭电路的总功率过大，导致空气开关跳闸 规律方法综合练 36 谢谢观看 37 $$