初三物理《家庭电路电流过大的原因》学案设计.docx
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初三物理《家庭电路电流过大的原因》学案设计
第十九章 生活用电
第2节 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.知道保险丝、空气开关的作用。
自主探究
1.家庭电路中电流过大的原因,一是 ;二是 。
2.保险丝是用 制作的,电阻比较 、熔点比较 。
当电流过大时,它由于温度升高而熔断,切断电路,起到 作用。
合作探究
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
阅读思考:
观察漫画——疲劳的插线板,你发现了些什么?
思考讨论:
插线板“感到”很累,甚至于要烧起来,这是什么原因导致的?
归纳总结:
是家庭电路中电流过大的原因之一。
例题:
炎炎夏日即将来临,明明家新购置了一台1kW的空调。
已知他家原有用电器的总功率是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?
解:
（1）由题意可知,空调的功率P1=1kW,家庭电路的电压U=220V。
根据电功率和电流、电压的关系式P=UI可得
通过这台空调的电流I1=
=
=4.5A
（2）增加这台空调后,明明家的用电器总功率变为6600W。
通过电能表的总电流为I=
=
=30A<40A
所以,从电能表使用的角度考虑,可以安全安装这样一台空调。
二、短路对家庭电路的影响
自主学习:
阅读课本P110的内容,学习有关“短路对家庭电路的影响”的知识。
1. 是家庭电路中电流过大的另一个原因。
2.改装电路时不小心、绝缘皮破损或老化、用电器进水等原因使火线和零线直接连通造成 。
3.由于导线的电阻 ,短路时电路中的电流 ,会产生大量的热,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。
三、保险丝的作用
观察实物:
观察各种规格的保险丝。
提出问题:
你知道保险丝是如何起到“保险”作用的吗?
自主学习:
阅读课本P111“保险丝的作用”的内容,学习有关知识,回答下列问题。
（1）保险丝是用什么材料制成的?
（2）保险丝的特点是什么?
（3）保险丝的作用是什么?
想想议议:
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”。
他们各是从什么角度说的?
应该怎样用科学术语表达他们的意思?
课堂检测
1.小刚有一个带有开关、指示灯和多个插座的接线板,如图所示,每当用电器的插头插入接线板上的插座,闭合接线板上的开关时,总出现“跳闸”现象。
关于“跳闸”的原因和接线板中的电路连接,下列说法中正确的是（ ）
A.“跳闸”的原因是接线板中的电路发生了断路
B.“跳闸”的原因是接线板中的电路发生了短路
C.接线板上的多个插座与指示灯串联
D.接线板上的开关与指示灯并联
2.家庭电路中的电灯昏暗,电能表表盘却转得飞快,这种现象说明电路发生的情况可能是（ ）
A.短路B.总功率过大
C.漏电D.电源电压不足
3.关于家庭电路,下列说法中正确的是（ ）
A.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越小
B.家庭电路中总电流过大,是由于电路中用电器的实际功率过大引起的
C.如果家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D.电炉子工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉子的导线并不太热,是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小
4.家庭电路中熔丝熔断的原因,不可能的是（ ）
A.开关短路了
B.电路中使用了较大功率的用电器
C.插座中两条线相碰了
D.灯头的两接线相碰了
5.家庭电路中的保险丝断了,关于保险丝的更换,下列说法正确的是（ ）
A.用铁丝或铝丝代替
B.为了保险,选择尽量粗的保险丝
C.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代替
D.选择额定电流等于或稍小于电路中最大正常工作电流的保险丝代替
6.不同粗细的保险丝,允许通过的电流是不同的。
一座教学楼的总保险盒中的保险丝,允许通过的电流为25A,楼里共有20间教室,每间教室装了40W的日光灯6盏,在全部日光灯都亮时,能再接上100W的电风扇（ ）
A.7台B.8台
C.9台D.10台
7.关于保险丝,下列说法正确的是（ ）
A.电路里装了保险丝,就能起保险作用
B.选用额定电流越小的保险丝,就越能起保险作用
C.只有用适当规格的保险丝,才能既不妨碍供电,又能起到保险的作用
D.保险丝熔断后,可以用同样粗细的铜丝代替
8.原来室内的电灯均正常发光,当把台灯的插头插入插座时,室内电灯突然全部熄灭,保险丝熔断,产生这一现象的原因是（ ）
A.台灯的电功率过大B.插座处短路
C.台灯的灯丝断了D.台灯插头处短路
9.家庭电路中的 是一定的。
接入用电器太多,电路中的 就可能超过安全值,容易烧坏保险丝,甚至引起火灾。
10.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 。
11.小明家开着空调看电视,妈妈打开电饭锅做饭时,家里的自动空气开关“跳闸”了,“跳闸”的原因可能是 。
如图所示是小明家自动空气开关上的铭牌,由此判断他家的电路允许使用的用电器总功率最大为 W。
DZ47-70A
最大工作电流 10A
漏电电流 ≤30mA
额定电压 220V
12.将一台“220V 1500W”的电热水器接到220V的照明电路中,计算:
（1）该热水器的电阻多大?
该热水器正常工作1min产生的热量是多少焦耳?
正常工作1h要用电多少度?
（2）如果在接这个电热水器的插座上安装保险丝（参照下表的保险丝规格）,应该选取直径多大的保险丝?
直径/mm
0.71
0.81
0.98
1.02
1.25
1.51
额定电流/A
3
3.75
5
6
7.5
10
熔断电流/A
6
7.5
10
12
15
20
参考答案
自主探究
1.家用电器的总功率过大 发生短路
2.铅锑合金 大 低 保护
合作探究
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
阅读思考:
用电器很多、用电器是并联的、插线板“感到”很累,都冒汗了、插线板冒烟了可能要烧起来、连接电源和插线板的导线比其他用电器的导电线粗一些等。
思考讨论:
因为用电器的总电流太大了,插线板产生的热量过多。
家庭电路的电压是一定的,U=220V,根据电功率和电流、电压的关系式P=UI可知,电功率越大,电路中的电流越大。
归纳总结:
用电器的总功率过大
二、短路对家庭电路的影响
1.发生短路 2.短路 3.很小 非常大
三、保险丝的作用
提出问题:
保险丝是用铅锑合金制作的,电阻比较大、熔点比较低。
当电流过大时,它由于温度升高而熔断,切断电路,起到保护作用。
自主学习:
（1）保险丝是用铅锑合金制作的。
（2）保险丝的电阻比较大、熔点比较低。
（3）通过保险丝的电流大于额定电流,达到或超过它的熔断电流时,保险丝熔断,从而切断电路,起到保护作用。
想想议议:
售货员说微波炉省电是从电能的角度说的,用微波炉加热食品消耗的电能少;顾客说微波炉费电是从电功率的角度说的,微波炉的电功率大,使用微波炉时,家庭电路中的总功率过大,导致总电流过大,保险丝熔断。
课堂检测
1.B 解析:
“跳闸”的原因是接线板中的电路发生了短路,造成电路中电流过大,而不是电路断路,故A项错误,B项正确;接线板上的多个插座与指示灯互不影响,所以它们是并联的,故C项错误;接线板上的开关与指示灯应该是串联的,故D项错误。
2.B 解析:
电灯昏暗说明电灯仍在工作,即不是短路,整个线路没有产生电火花或有线头裸露在外,即不漏电。
从已知条件来判断不能确定总电源的电压是否不足。
当电路中用电器总功率过大时,干路电流变大,导线上有电阻,导线上分担的电压变大,总电压不变时,灯分担的实际电压变小,达不到灯正常工作时的电压,也达不到正常发光时的功率,所以电灯昏暗。
3.AD 解析:
家庭电路中各用电器是并联的,并联的用电器越多,电路中总电阻越小,电路中总电流越大。
家庭电路中总电流过大的原因可能是电路中用电器总功率太大,也可能是由于短路造成的。
家庭电路中若发生短路,用电器即被短路,不会烧坏用电器。
电炉子工作时,跟它连接的导线中通过的电流相等,但电炉子的电阻远大于导线的电阻,根据P=I2R可知,电炉子的发热功率远大于导线的发热功率,因此电炉丝热的发红而导线并不太热。
4.A
5.C 解析:
如选用铜丝或比额定电流大得多的保险丝,当电路中电流过大时,保险丝不熔断,根本起不到保护电路的作用。
6.A 解析:
P总=U总I总=220V×25A=5500W,P实=20×6×40W=4800W,P风扇=P总-P实=700W,
=7（台）。
7.C 解析:
电路中的保险丝是在电流过大时起保护作用,它不仅允许电路中用电器正常工作,还要起到保险作用,所以它的选择是有要求的,应让保险丝的熔断电流等于或略大于用电器正常工作的电流。
8.D 解析:
台灯功率不大,故A项错误;若插座处短路,不插台灯的插头,保险丝也会熔断,故B项错误;若台灯的灯丝断了,与没有插台灯插头的情况相同,不能引起电路中电流过大,保险丝熔断,故C项错误;插头处短路时,若将台灯短路的插头插入插座后,会造成插座这一支路短路,从而造成整个电路短路,引起电路中电流过大,熔断保险丝,室内灯全部熄灭,故D项正确。
9.答案:
电压 总电流
解析:
家庭电路电压是一定的,接入用电器太多,电路中总功率就过大,根据公式I=
可知,用电器的总功率越大,电路中电流越大。
10.答案:
用电器的总功率过大 短路
11.答案:
电路中总功率过大 2200
解析:
由题图可知,小明家安装的空气开关允许使用的用电器总功率最大为2200W,空调、电饭锅都是大功率用电器,同时使用时因过载造成“跳闸”。
12.答案:
（1）32.3Ω 9×104J 1.5kW·h
（2）1.25mm
解析:
（1）R=
=
=32.3Ω,电热水器正常工作1min产生的热量Q=W1=Pt1=1500W×60s=9×104J,W2=Pt2=1.5kW×1h=1.5kW·h。
（2）流经电热水器的最大正常工作电流I=
=
≈6.8A,应选取直径为1.25mm的保险丝。
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