第二节 跨学科实践：家用电器及其使用 （教学课件）物理北师大版（北京）2024九年级全一册

第十六章 生活用电 物理九年级全一册 •北师大版（北京） 第二节 跨学科实践：家用电器及其使用 学习目标 01 02 03 04 物理观念 结合家用电器（如电饭煲、空调、台灯等）的工作特点，明确其能量转化形式（电能→内能、机械能、光能等），巩固电能、电功、电功率、电流热效应等核心物理概念。 科学思维 对比不同用电器的节能参数（如能效等级），综合评估其用电合理性，分析“大功率电器集中使用易跳闸”的原因（总功率过大导致电流超过额定值），培养综合分析和逻辑推理能力。 科学探究 经历“家用电器使用情况调查”实践活动：通过记录家庭用电器的类型、参数、使用时间，收集用电数据；运用电能表测量某电器的实际功率（如关闭其他电器，记录电能表转数与时间），学习数据收集与分析的基本方法。 科学态度与责任 结合节能数据和环保知识，认识过度用电对资源（如煤炭、水电）和环境（如碳排放）的影响，树立“绿色用电”理念，养成节约用电的生活习惯，体会物理知识在可持续发展中的应用价值。 重点难点 教学重点 教学重点 能将电能、电功率、家庭电路等物理知识与家用电器的实际使用结合，解读铭牌参数、分析能量转化及计算用电消耗。 在跨学科实践中，整合物理知识与生活经验、环保理念，设计可操作的节能方案并验证效果，培养综合探究能力。 　　家庭电路的组成 复　习 探究新知 　　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。 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 探究新知 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，产生的热量容易引发火灾。 探究新知 　　1．小明观察到自家电能表上标有“220 V 10 A”字样，请你帮他分析一下： 　　（1）该电能表允许安装用电器的最大功率应是 多少？ 　　（2）他家已经安装了500 W洗衣机、200 W电 视机、100 W电冰箱各1台，以及19 W节能灯6只， 他还能再安装一台功率为1 200 W的空调吗？ 　　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。 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。 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。 探究新知 以前 现在 探究新知 　　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？ 二、短路对家庭电路的影响 想想议议 　　短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。 探究新知 　　你知道形成家庭电路中短路的原因是什么吗？ 　　家庭电路中短路很容易造成火灾。 　　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。 二、短路对家庭电路的影响 探究新知 　　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。 二、短路对家庭电路的影响 各种保险丝 探究新知 　　1．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。 三、保险丝的作用 探究新知 　　观察演示实验 三、保险丝的作用 　　你知道保险丝是如何起到“保险”作用的吗？ 探究新知 　　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。 　　3．保险丝应串联在电路中 三、保险丝的作用 　　注意：不能用铁丝或铜丝作保险丝 。 探究新知 　　4．新型保险装置：空气开关 空气开关 住宅配电箱 三、保险丝的作用 探究新知 我国的标准规定：保险丝的熔断电流是额定电流的2倍。通过保险丝的电流超过额定电流时，保险丝不一定立即熔断，而是超过得越多，熔断得越快。当通过保险丝的电流为额定电流的1．45倍时，熔断的时间不超过5分钟；当通过保险丝的电流为额定电流的2倍（即等于熔断电流）时，熔断的时间不应超过1分钟。 常用保险丝规格 右表所列保险丝的化学成份为：铅≥98%，锑0.3%～1.5%，其它杂质≤1.5%。 　　家庭电路中电流过大的原因有两个，一是电路发生短路，二是电路中用电器的总功 率过大。 　　保险丝是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制作的。把保险丝或空气开关接在 电路中，可以保证电路中的电流过大时，自动切断电路，起到保险的作用。 课堂小结 谢谢聆听 谢谢聆听 $$