19.2 家庭电路中电流过大的原因-【绿卡初中创新题】2024-2025学年九年级下册物理同步教案(人教版)

课题 第十九章 第2节 家庭电路中电流过大的原因 1课时 授课教师 授课类型 新授课 教学目标 1.知道家庭电路中电流过大的原因。 2.初步掌握家庭电路中电功率的计算。 3.知道保险丝的作用。 4.初步形成安全用电意识。 重点难点 重点：分析家庭电路中电流过大的原因。 难点：保险丝的工作原理，家庭电路中电功率的计算。 教学方法 通过小组实验，知道家用电器的总功率对家庭电路的影响；通过自主学习了解短路对家庭电路的影响；通过演示实验，并观察保险丝，了解保险丝的材料和作用。 教学准备 课件，电学实验盒，保险丝的作用演示器。 教学过程 一、新课引入 最近几年我国城乡许多地区在进行家庭供电线路的改造。改造的主要是①把电线换成更粗的；②把电能表换成额定电流更大的。 为什么电路要这样改造？学习了本节内容，我们便会找到答案。 二、讲授新课 知识点一 家用电器的总功率对家庭电路的影响 回顾旧知：对单个支路来说，由电功率公式P=UI公式的变形可得，I=P/U，即在电压不变的情况下，电流与电功率的大小成正比。 合作探究：三个小灯泡并联，电流表测干路电流，则每接通一个支路，使小灯泡发光，观察电流表的示数的变化。讨论说明一下，这是为什么？电流越大，说明什么问题？ 实验指导：教师指导学生分组进行实验，提醒注意电池正负接线柱以及实验开始前开关需要断开。 实验结论：家庭电路中，用电器的连接方式是并联的，在电压一定的情况下，家里用电线路上的总电流会随着用电器的增加而变大。由P=UI知，家庭电路的电压一定，用电器的总功率越大，电路中的电流就越大。 用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。 知识拓展：在家中要添加新的家电，如电热器、空调等，应该先计算一下，防止电流过大超过家庭供电线路和电能表允许的最大值。 例题：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”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可得，使用这台空调时通过的电流： I= （2）方法一：电能表允许家用电器同时工作的最大功率P＝UI＝220 V×10 A＝2 200 W， 因P＞P1＋P2＝1000 W＋1 020 W＝2 020 W 所有，明明家的电路允许安装这样一台空调。 方法二：增加这台空调后，明明家的用电器总功率变为2 020 W，总电流： I＝P/U＝2 020 W/220 V≈9.18 A<10 A 所以，明明家的电路允许安装这样一台空调。 知识点二 短路对家庭电路的影响 问题过渡：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？ 演示实验：连接如图所示的电路，断开开关，把插头插入插座，可以观察到灯泡发光。闭合开关S，观察发生短路的现象；看到灯泡熄灭，保险丝发出明亮的光，冒出火花，进而熔断，切断整个电路。 引发思考： （1）解释其中原因。 （2）如果没有保险丝可能会出现什么后果？ 结论：发生短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。 自主学习：引导学生阅读课本P110“短路对家庭电路的影响”相关内容，小组讨论以下问题： （1）哪些情形下可能发生短路现象呢？ （2）短路会损坏用电器吗？ （3）开关内两接线相碰，会造成短路吗？ 答案点拨： （1）开关闭合后，火线和零线直接连通，造成短路。如电线绝缘皮刮破或老化、连接线路不小心等情况造成火线、零线直接连通，都会造成短路。 （2）短路使得电流过大，保险丝熔断，保护了电路，否则可能烧坏整个电路。 （3）开关内两线相接不会短路。 知识点三 保险丝的作用 课件展示:为了防止电路中电流过大，发生危险，在电路中要安装保险装置，以保护用电器和人身安全，常见的保险装置有：保险丝、保险管、空气开关等。下面我们了解保险丝是如何保险的。 演示实验：如图所示，移动滑动变阻器的滑片，观察两段电阻丝的变化。说明保险丝的作用。 现象：电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，导线和铜丝不熔断。 自主学习：阅读课本P111“保险丝的作用”相关知识，思考： （1）制作保险丝的材料有什么特点？ （2）保险丝为什么可以起保险作用？ （3）如何选择合适的保险丝？ 教师点拨： （1）材料：用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制成。 （2）原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量，使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路。 （3）保险丝要根据电路中导线能承载的最大电流，选择合适的规格。保险丝越粗，其额定电流越大，过粗的保险丝对电路起不到保护作用，更不能用铜丝、铁丝代替保险丝。 新建楼房的供电线路用起保险作用的空气开关代替保险丝。当电路中电流过大时，空气开关自动断开，切断电源。 三、课堂小结 请结合本节学习过程，总结自己对本节课学习的收获，以思维导图的形式进行展示。 四、板书设计 第2节 家庭电路中电流过大的原因 1.家庭电路中电流过大的原因 （1）家用电器的总功率过大 （2）短路 2.保险丝的作用 （1）保险丝的材料 （2）保险丝的作用 （3）空气开关 教学设计反思 通过分组实验，增强学生的动手体验，加深对并联电路电流规律的记忆同时用此实验类比着家庭电路中的用电器，联系生活实际。 通过演示实验，学生观察，小组之间讨论完成题目，增加课堂的趣味性，提高学习的兴趣，锻炼小组合作探究的能力与交流讨论的本领。 例题的教学目的是让学生通过具体的数据计算分析，理解家庭电路中电功率与电流的关系以及安全值的关系。 学科网（北京）股份有限公司 $$