19.2家庭电路中电流过大的原因 课件-2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第2节 家庭电路中 电流过大的原因 第十九章 生活用电 学习目标 1、知道家庭电路中电流过大的原因 2、知道保险丝的作用和选材要求 3、树立学生安全用电的意识 观察与思考 新闻中谈到发生火灾的原因有哪些？ 它们有什么共同点？ 衔接：首先我们来欣赏几幅图片。(呈现顺序：上海、北京、广州、三亚) 夜幕降临，各种各样的灯被点量，整个城市变得灯火辉煌，灯之所以能亮是因为有电荷流过。 一、家庭电路的总功率对家庭电路的影响 　　根据P =UI，可以得到 　　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。 1．家庭电路中的总功率： P = P1+ P2 + …+ Pn 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。 衔接：看来，正是因为有了电池的推动，加上导线的连通，才使电路中的电荷源源不断地定向移动。电荷的定向移动就会形成电流。如何理解呢？我们来看一段视频。 刚才实验中小灯泡亮了起来、小电动机转了起来都是因为电路中有了电流。 还记得上节课金属导电靠的是什么吗？（自由电子）那么我们接通电流之后，这些自由电子…… 用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。 实验：如图连接一个简单电路，依次并联上新的小灯泡，观察电流表的示数。 A 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 铜丝 实验设计： 三盏灯并联，在电路C和D两点间接入铜丝，在电路A和B两点间接入导线。 6 实验现象： 用电器个数增加 电流表示数增大 导线绝缘皮冒白烟 【演示实验】《电路中总功率过大》 7 升级 升级 额定最大电流更大 更粗 想想议议：最近几年，我国城乡在进行家庭供电线路的改造，说说下面这样改造的必要性。 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 　　2．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 1 020 W，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？ 解　（1）空调接入家庭电路使用，电压为220 V。 练一练 I1 =　　= 　　　　≈ 4.55 A P1 U 103 W 220 V I=I1 +I2=4.55 A+4.64 A=9.19 A < 10 A > 2 020 W P =P1+P2=1 000 W +1 020 W=2 020 W 　　② 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 　 （2）多种解题方法： 　　① 计算同时使用所有用电器时的总电流是否超过10 A。 P0=UI0=220 V×10 A=2 200 W 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。 二、短路对家庭电路的影响 演示实验： A U B C D A 说一说你观察到的现象? 小灯泡熄灭，电流表指针偏转变大，绝缘皮燃烧。 衔接：在明确了电流的方向后，同学们请回顾自己刚才组装好的几个电路，你们发现它们有什么共同之处吗？…… 如果拆掉电池换别的电池，小灯泡还会亮吗？--引出电源 短路时，R很小，那么电路中的电流 I 就越大。 根据欧姆定律： I = U R U 一定，为 220 V 短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。 根据 Q=I2Rt 总电流 I 就越大，热量Q就越大。 哪些原因会导致短路呢？ 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 常见引起家庭电路短路的原因 电线老化 电线绝缘皮破损 接线时不小心接错 13 短路的危害 　　家庭电路中短路很容易造成火灾 14 　　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。 各种保险丝 三、保险丝的作用 以前人们使用保险丝来保护电路，保险丝是如何起到保护作用的呢？ 演示实验： 衔接：上节课我们连接了很多电路图，现在老师要求你将你连接的电路画在作业本上。你觉得好画吗？（老师可以将电路连接好之后让学生动手试试，使他们感觉到这事不容易。） 就像蒙娜丽莎的油画一样，让你画这些细微的地方，你很难画好，也很难画得像，就算你很厉害你能把它画出来，也是比较费时间的。等你画好一节课可能就过去了。于是我们可以这样（出示蒙娜丽莎的简图），让别人知道这是蒙娜丽莎就足够了，我们的目的不是让别人欣赏而是让别人明白这是什么。所以我们可以简单地画出电路的简图。 保险装置——保险丝 熔丝 保险管 保险丝的发明者——爱迪生 17 材料：铅锑合金保险丝的电阻比较大，熔点比较低 　　 观察保险盒和闸刀开关上的保险丝 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。 保险丝应串联在电路中 　　注意：不能用铁丝或铜丝作保险丝 。 现在大家家里都使用空气开关来代替保险丝，更经济，更方便。 空气开关 住宅配电箱 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 小结 家庭电路中电流过大的原因 家庭电路中电流过大的原因 短路 保险丝 要使保险丝的额定电流等于或稍大于最大工作电流 电阻比较大、熔点较低的铅锑合金制成 空气开关 用电器的总功率过大 禁止用铜丝、铁丝等代替保险丝 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 课后习题 1.小明同学寒假在家看电视时，为了取暖，便将一个电暖气拿出来。当他将插头插入插座中时，听到“啪”的一声，同时从插座中冒出一股黑烟，电视机和电灯也都熄灭……这个现象会导致的结果是( ) A.电视机烧坏了 B.电暖气烧坏了 C.空气开关断开了 D.灯丝烧断了 C 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 2.(中考·枣庄)在生活中，我们有时会遇到以下几种情况，在下述情况中可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是（　　） ①电路中增加大功率的用电器； ②插座中的两个线头相碰； ③开关中的两个线头相碰； ④户外输电线绝缘皮破损。 A.①和② B.②和③ C.①和③ D.②和③ A 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 3．电能表标有“220 V 20 A”字样，家中正在运行的用电器有两个2 000 W的空调，四盏40 W的照明灯，为保证家庭电路正常工作，请通过计算说明，能否再使用一个200 W的电视机。 分析： 不允许后者超过前者！ 实际功率 最大功率 24 解： 电能表允许安装用电器的最大功率为 P最大=UI=220 V×20 A=4 400 W 这个家庭实际功率为 P实际=2×2 000 W+4×40 W+200 W=4 360 W 因为 P实际 < P最大，所以，该家庭可再使用一个200 W的电视机。 25 $$