2021—2022学年度人教版九年级物理19.2家庭电路中电流过大的原因 课件(共35张PPT)

(共35张PPT)
第十九章 生活用电
19.2 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两个原因。
2．了解保险丝的材料特点，理解保险丝是如何起保险作用的。
3．会解决有关家庭电路的简单问题。
【课前预习】
1．关于家庭电路下列说法正确的是（　　）
A．家庭电路中将开关接到零线上，断开开关与它串联的灯泡仍能发光B．家庭电路发生短路时空气开关切断电路C．家庭电路按照进户线→总开关→熔断器→电能表→用电器的顺序安装D．家用电器的金属外壳与保护接地线相连时容易发生触电事故
2．以下有关家庭电路常识，说法正确的是（　　）
A．家庭电路中各个用电器之间是并联的B．电能表是记录家庭用电器功率大小的装置C．家庭电路中的空气开关跳闸了，一定是发生了短路D．使用试电笔时，为了确保安全，不能触碰试电笔上的任何金属部位
3．下列说法正确的是（　　）
A．一个开关能同时控制两盏灯，这两盏灯一定是串联B．在原子、分子和原子核中，尺度最小的是原子C．两个物体相互摩擦时，失去电子的物体带正电D．家庭电路电流过大的原因一定为用电器的总功率过大
4．下列关于家庭电路的认识中，正确的是（　　）
A．小明新网购的电饭锅电源线，使用时闻到橡胶的焦糊味，是因为这电源线过短B．小亮家的用电器的三脚插头的中间插脚与金属外壳相连，三孔插座的中间孔通过地线与地面相连C．小红将电吹风的三线插头插入某插座时，漏电保护断路器自动切断电路，而空气断路器没有断开。其原因可能是这个三线插座中的零线和地线接反了D．小华家为了方便，使用一个插座连接多用插线板，将多个大功率用电器同时使用
5．某小区最近一段时间由于楼道灯的供电系统电压偏高，所用的路灯“220V 40W”灯丝经常熔断，在电压暂时无法改变的情况下，为了延长楼道灯的使用寿命，小明所采取的下列方法切实可行的是（　　）
A．换用一只“220V 60W”的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用B．换用一只“220V 15W”的灯泡替换原来的灯泡接入原电路中使用C．换用两只“220V 40W”的灯泡并联后替换原来的灯泡接入原电路中使用D．换用两只“220V 100W”的灯泡串联后替换原来的灯泡接入原电路中使用
【课前预习】答案
1．B
2．A
3．C
4．BC
5．D
进户线
闸刀开关
（安装在火线）
两孔插座
（左零右火）
三孔插座
（左零右火上接地）
开关
（接火线）
（13进24出）
⑤用电器
④
③
②
①
1 2 3 4
　　家庭电路的组成
复习引入
【实验体验1】：电功率与电流的关系
活动1：把2节干电池、3.8V小灯泡、开关、电流表组成串联电路,观察电流表示数。
活动2：把多个小灯泡依次递增与3.8V小灯泡并联,再观察电流表示数。
(1)电路中只有一个小灯泡时,闭合开关,电流表示数
　　　(选填“较小”或“较大”)。
(2)把多个小灯泡并联接入电路中,用电器的总功率在______(选填“变大”或“变小”)。此时电流表示数　　　　(选填“变大”或“变小”)。
较小
变大
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
变大
由“体验1”可知,电路中的电流会随电路总功率的增大而　　　　(选填“增大”或“减小”)
增大
由电功率公式P=UI,可得到I= P/U ,当电路中电压一定时,电功率P越大,电路中电流I就越大。
【实验体验2】
利用如下图保险丝作用演示器演示：保险丝部位换成铜丝，功率较小时，电路正常工作。总功率过大时导线上的绝缘皮冒少量烟，后迅速断开电路。
（1）你看到了什么现象？
（2）导线为什么被烧毁？
（3）电路中的电流为什么很大？
用电器总功率过大会使得电流过大，而电流过大有安全隐患，容易引发火灾。
　　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。
小结
3．用电器的总功率过大的危害
　　根据焦耳定律Q=I Rt可知，电流过大，产生的热量容易引发火灾。
2
家庭电路中,当增加大功率的用电器时,如何保证电路安全
根据I总= P/U ,若干路电流超过导线和电能表允许的最大电流,应重新更换导线和电能表或是给大功率用电器铺设专线。
【实验总结】
对某一个用电器来说，用电器的功率越大，则电路中的电流也就越大。
电路中接入的用电器过多，也容易使电路中的电流过大。
　　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
　　短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。
　　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。
　　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
　　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
　　你知道保险丝是如何起到“保险”作用的吗？
演示实验
实验体验：短路
在如下图中的电路的干路上加保险丝． 再在灯的两端BD处并联一段导线．当闭合干路开关S时，观察到什么现象？这个实验又说明什么问题？
在短路情况下，根据U=IR，因为U一定，R很小；所以I就很大．
结论： 家庭电路中出现短路也引起电流过大．
【想想议议】学生自学课本P111结合生活实际讨论。
为了起到保险作用，保险丝应该具有什么样的材料特点？保险丝与用电器的连接方式应该是怎样的？
在电流较大时，与导线相比，相同时间内保险丝上必须产生更多的热量。根据焦耳定律Q=I2Rt，保险丝与导线串联，电流相同，所以保险丝的电阻远大于导线的电阻。应采用电阻率大、熔点低的材料作保险丝。保险丝与用电器必须串联。
　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
　　注意：不能用铁丝或铜丝作保险丝 。
保险丝及新型保险装置（空气开关）
（1）材料：由电阻大、熔点低的铅锑合金制成的
（2）原理：当电路中电流过大时，电能转化成热的功率迅速增大，保险丝由于温度过高而熔断，切断电路，起到保护作用
（3）安装：保险丝或空气开关通常安装在电能表之后的进户线上，并应串联在电路中。
（4）选择：家庭电路中保险丝的额定电流应等于或稍大于电路正常工作的电流。　
（5）注意事项：当电路被保险装置切断时，不要急于更换保险丝或使空气开关复位，要先找到发生故障的原因，排除之后再恢复供电
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。
4.如何选择合适的保险丝？
5.现在家庭中常用空气开关代替保险丝
当线路发生短路或严重电流过载时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将主触头分断，切断电源。
空气开关
住宅配电箱
【例1】[湖北十堰]CCTV“广而告之”栏目曾播放过一段公益广告(如图)，图中的电视机与其他用电器是________联连接的。通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路中的电流________，根据焦耳定律可
知，干路上的电流产生过多的
________，使导线的温度急剧
升高，从而会烧坏插座和干路
的导线，容易引起火灾。
并
过大
热量
例题精析
家庭电路中的各用电器采用并联方式连接，使每个用
电器能独立工作；通过同一个插座接入电路同时工作
的用电器过多时，根据Q＝I2Rt可知，干路电流过大
会使导线过热，引发火灾。
【解析】
例题精析
总 结
家庭电路中电压为220 V，由P＝UI可知，当总功
率过大时，干路电流会过大；根据焦耳定律，电流过
大时，干路导线会产生过多的热量，使导线温度升高，
容易引起火灾。
例题精析
在家庭电路中常常发生下列情况：在台灯开 关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其 他电灯全部熄灭，保险丝熔断；有时是在台灯插头
插入插座后，闭合台灯开关，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断。引起这两种故障的最大可能是(　 )
A．前者是插座短路，后者是灯泡短路
B．前者是插头短路，后者是灯泡短路
C．两者都是插座短路
D．两者都是插头短路
【例2】
B
例题精析
【解析】
利用图示法分析。如图所示，当台灯开关断开
时，引起电路中电流过大的原因只能是插头短路
——插座一直接入电路，未引起电路异常，故其
完好；而台灯未接入，对电路也无法带来影响。
当台灯开关闭合时，引起电路中电流过大的原因只能是灯
泡短路。
例题精析
总 结
拓展延伸：
家庭电路中开关短路，只会使该开关控制的用电
器一直工作，一般来说不会造成电路中电流过大。
例题精析
家庭电路中的保险丝烧断了，下列做法中正
确的是(　　)
A．用铜丝替换
B．为了保险，选择尽量粗的保险丝替换
C．选择额定电流稍小于电路中最大正常工作电
流的保险丝替换
D．选择额定电流等于或稍大于电路中最大正常
工作电流的保险丝替换
【例3】
D
例题精析
千万不要用铜丝代替保险丝，因为一旦电流过大时铜
丝起不到保护功能；选择保险丝时，如果选择太细的
保险丝，相同条件下，保险丝越细，电阻越大，产生
的热量越多，会很快达到保险丝的熔点，电路将无法
正常工作；如果选择太粗的保险丝，在电路中电流过
大时，相同条件下保险丝越粗，电阻越小，产生的热
量越少，不能达到保险丝的熔点，不能熔断，也不能
起到保险的作用；保险丝的选用必须与家庭电路相匹
配，保险丝的额定电流要等于或稍大于电路中正常工
作时的最大电流。
【解析】
例题精析
总 结
利用口诀法记忆保险丝的选择方法：
铅锑合金保险丝，电阻较大熔点低。过粗不熔
不保险，过细电路常断电。选择合适保险丝，千万
别用铁铜丝。
例题精析
　　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
1．超导是物理学中最迷人的现象之一，我国在揭示高温超导机理方面取得重大进展。当超导体处于超导态时，下列应用及科学原理、定律对超导体仍能适用的是（　　）
A．电风扇 B．短路时保险丝熔 C．欧姆定律 D．焦耳定律
2．刚刚参加物理兴趣小组的小勇同学，在独立组装完一盏台灯后，将其接在电路中。闭合开关时，发现台灯不亮，同时其它正常工作的用电器也停止工作，经检查发现熔丝熔断了，其原因可能是（　　）
A．台灯的灯丝断了B．台灯的开关短路C．台灯灯座的两个接线柱相碰了D．进户线的火线和零线原来就接在一起
3．下列关于家庭电路的说法，正确的是（　　）
A．保险丝必须安装在零线上B．开关要接在零线与用电器之间C．更换灯泡时，不必断开开关D．带金属外壳的用电器应使用三孔插座
4．关于家庭电路，下列说法正确的是 （　　）
A．空气开关跳闸时，一定是发生了短路B．家庭电路中火线和零线间的电压为36V，频率为50HzC．家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装在火线上D．教室里的两个日光灯同时亮，同时熄灭，它们是串联的
5．家庭电路中，下列情形可能引起熔丝熔断的是（　　）
A．开关装在零线上 B．插座的接线是“左火右零”C．电器金属外壳未接地D．多台大功率用电器同时使用
【课后练习】
6．家庭电路中，熔断器是在电路超负荷运行或发生______（短路/断路）时起保护作用的装置。电灯开关断开时，小红用测电笔分别检测开关的两个接线柱，氖管一次发光，一次不发光。据此，小红______（能/不能）确定该开关接在火线上。开关已经接到火线上，闭合开关，如果只有灯泡的零线断路，测电笔分别检测该灯泡的两个接线柱，则氖管______（选填：“一次发光，一次不发光”，“两次都发光”，“两次都不发光”）。
7．周末，小明在家帮妈妈做家务，家里开着空调，妈妈正在用电饭锅做饭，当小明接通电水壶烧水时，家里所有的用电器都停止工作。小明分析可能是同时使用的大功率用电器过多，导致家里的___________跳闸了。妈妈告诉小明要注意用电安全，例如电水壶用三脚插头就是为了将金属外壳接___________，防止发生触电事故。
8．家庭电路保险丝烧断的原因是：发生______；用电器功率过大；选择了______过小的保险丝。
9．家庭电路中，在用测电笔检测插座时，发现氖管发光，说明测电笔接触的是______线； 当电路中用电器总功率过大时，电路中的______（选填“漏电保护器”或 “空气开关”）会迅速切断电路。
10．下列现象会引起家庭电路发生火灾的是______（填序号）。
①用电器总功率过大　②短路　③开关内两根线相碰　④插头内两根线相碰
1．A 2．C 3．D 4．C 5．D
6．短路 不能 两次都发光
7．空气开关 地线
8．短路 额定电流
9．火 空气开关
10．①②④
【课后练习】答案