第十九章 第2节 教学设计
课题 家庭电路中电流过大的原因
教学目标 （一）知识与技能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。（二）过程与方法1．通过理论分析和实际观察、体验，学习物理知识。2．尝试应用已知的科学规律解释具体问题，获得初步的分析概括能力。（三）情感态度与价值观树立理论联系实际的思想，培养将科学技术应用于日常生活的意识。
重点难点 1.教学重点：家庭电路中电流过大的原因。2.教学难点：保险丝的工作原理。
教学方法 讲授、讨论、实验、归纳、对比。
教具学具 各种规格的保险丝，电源一个，铜丝一段，滑动变阻器一个，保险丝作用演示器一套，导线若干；多媒体课件。
教学过程
引入 教师活动 学生活动 设计意图
引入课题 [展示照片,提出问题]请大家说一说家庭电路的组成是怎样的？各部分元件在家庭电路中所起的作用是什么？[提出问题]目前，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。[讲授]家庭电路与我们的生活息息相关，我们今天就来研究家庭电路中电流过大的原因。 学生思考，并回答：家庭电路由低压进户线、电能表、总开关、保险盒、开关、用电器、插座等组成。说出各部分的作用。学生回答：随着人们生活水平的提高，家庭电路中大功率用电器越来越多，总功率变大，总电流变大，导线和电能表允许通过的电流必须变大，所以电线要换粗，电能表要换成标定电流更大的。聆听。 复习上节课内容。联系生活实际和电功率知识思考问题，为本节课的学习作铺垫。肯定大家的想法，激发学生学习兴趣。
新课讲授 教师活动 学生活动 设计意图
新课讲授 刚才同学们说到家庭电路中家用电器的总功率对家庭电路的电流有影响，它们之间有什么关系？[演示实验]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。[展示图片]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。[总结]用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。[板书][提出问题]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？[总结]短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。[板书][提出问题]如何防止总功率过大或短路对家庭电路的危害？[演示实验]展示各种规格的保险丝。介绍实验装置。如图连接电路，电流较大时，保险丝熔断，而导线和铜丝等不会损坏。可见，在电流较大时，保险丝会先行熔断，自动切断电路，对整个电路起到保护作用。[提出问题]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？[总结]保险丝的：（1）材料特点；（2）作用；（3）连接方式。[板书][指导学生观察]保险丝和闸刀开关上的保险丝。[提出问题，引导学生讨论]若保险丝熔断，能否用其他导线，如铜丝或铁丝代替保险丝？你还知道哪些新型保险装置？[演示实验]利用保险丝作用演示器演示：连接保险丝后,电功率过大时，保险丝熔断。将保险丝部位换成铜丝，将并联的一条支路短接后，闭合电路，干路导线的绝缘皮冒出大量浓烟并起火。 学生回答：用电功率越大，电路中的电流就越大。学生观察实验、思考。学生观察图片。笔记。学生回答：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，造成短路，使得电流过大。笔记。学生回答：应在电流较大时自动切断电路，使用保险丝。观察实验。学生思考并回答：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。学生回答：不能采用铜丝或铁丝代替保险丝，否则电流过大时会烧毁干路导线的绝缘皮。一些新建楼房采用空气开关作为保险装置。观察实验。 通过理论分析，对家庭电路中总功率对电流的影响有更深的理解。通过实验加深总功率对家庭电路影响的感性认识。加强安全用电意识教育。引导学生全面分析、思考问题。联系生活实际，加强安全用电意识。引导学生联系生活实际解决物理问题。通过实验体会保险丝保护电路的作用。并将保险丝与铜丝、导线等进行比较。利用已有的物理知识分析实际问题，学以致用，体会到物理学习的乐趣和学习的成功感。通过思考分析，加深对保险丝特点的认识。通过实验再次体会保险丝的作用，并通过触目惊心的实验现象加强安全用电意识。
教师活动 学生活动 设计意图
学以致用 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5 600 W，电能表上标有“220 V 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？教师给出规范的解题过程。 利用计算回答，并通过比较功率或比较电流的方法做出判断。完整规范笔记解题过程。 利用所学知识解决实际问题，提高学生的应用能力。并尝试一题多解，提高学生灵活运用知识的能力。
课堂小结 教师活动 学生活动 设计意图
这节课我们学习了家庭电路中电流过大的两个原因：总功率过大和短路。另外我们学习了保险丝在电流过大的情况下是如何对家庭电路起保护作用的。 回忆本节课所学知识。 梳理知识，形成一个完整的知识体系。同时帮助学生记忆。
反馈练习 教师活动 学生活动 设计意图
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）该电能表允许安装的最大功率应是多少？（2）他家已安装了500 W洗衣机、200 W电视机、100 W电冰箱各一个，以及19 W节能灯6只，他还能安装一台功率为1 200 W的空调吗？ 学生检查自己的知识掌握情况并核对答案。 教学目标达标检测，及时反馈与巩固本节课的知识点。
板书设计
第2节 家庭电路中电流过大的原因 1．用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。 2．短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。 3．保险丝 （1）材料：电阻率大，熔点低的铅锑合金。 （2）作用：电路中电流过大时，自动切断电路，起到保护作用。 （3）连接方式：串联。
课后反思(共27张PPT)
第十九章 生活用电
第二节 家庭电路中电流过大的原因
1、家庭电路的组成
知识准备
2、复习焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 Q = I2Rt
由定律可知，同一段导体，流过的电流越大，产生的热量就越多。
思考： 家庭电路中的导线流过的电流太大的话，会出现什么样的后果？
新闻1
事故中网吧电线用电不当，造成电路中电流过大，酿成了火灾，造成了重大损失和伤亡事故！
引起家庭电路电
流过大的原因是什么？
讨论活动一：交流各自家庭中使用的用电器情况，然后回答下面的问题
1、 只有一个用电器工作，电路中的电流是多少？根据P =UI，可以得到
2、如果是多个用电器同时工作呢？（这些用电器以并联的方式连接。）
I总 =
P总
U
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，也就是同时使用的电器越多，电路中的电流 I 就越大。
归纳：用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
能不能同时使用太多的大功率的用电器？
不能
这样的话导线中的电流会过大，产生的热量容易使外面的绝缘皮温度升高，引燃导线外面的绝缘皮，从而引发火灾！
新闻2
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？
练一练
解 1、 P最大=UI=220V×10 A= 2 200 W
2、P=P1+P2+P3+P4=500W+200W+100W+19W ×6=914W
2200W—914W=1286W >1200W
所以，还能再安装一台功率为1200W的空调。
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？
阅读以下文字，再说说你的想法。
阅读思考
短路：电路中火线和零线直接连通，造成短路
电线短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。
短路时电流可以突然增大到几百安以上，其瞬间放热量很大，大大超过线路正常工作时的发热量，不仅能使绝缘皮烧毁，而且能使金属熔化，引起可燃物燃烧发生火灾！
讨论活动二：引起电线短路（火线与零线相碰）的原因有哪些？
电线私拉乱接
1、电线绝缘皮被刮破或烤焦 电线和用电器使用年限过长，绝缘皮破损或老化。
2、线路杂乱、缠绕， 线头裸露。 3、用电器进水。
预防措施：定期检查和及时更换线路，安装电线应满足用电器负荷要求。
三、保险丝的作用
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。
1、制作保险丝的材料：铅锑合金
特点：电阻比较大，熔点比较低
保险丝越粗，允许通过的电流就越大。根据家庭实际需要选择大小合适的保险丝。
各种保险丝
2、保险丝是如何起到“保险”作用的？
观察演示实验
保险丝的作用
通过保险丝的电流（小于或等于）额定电流时，保险丝能正常工作。通过的电流（大于）额定电流时，达到或超过它的熔断电流，保险丝发热熔断，自动切断电路，从而起到保护作用，保险丝应串联在电路中。
能不能用铜丝铁丝代替保险丝接在电路中？为什么？
3、新型保险装置：空气开关
空气开关
住宅配电箱
课堂小结
（一）、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。
（二）、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。
课堂延伸
我国城乡许多地区进行家庭供电线路的改造（农网改造），主要是把电线换成更粗的，电能表换成标定电流更大的，你知道这种改造的必要性吗？
导线要换粗些的，可以使导线电阻较小,发热量少些。
电能表要换标定电流（允许通过的最大电流）要大些，否则电能表容易损坏，电路不能正常工作。
农网改造改出美丽乡村
学到了什么？
通过学习，你知道家庭电路中电流过大的原因是什么吗？
对生活中如何防止电线出现短路的了解有没有增加？
联系生活实际，如何加强安全用电意识。
关于安全用电这方面，你还想了解什么？
空气开关
空气断路器（英文名称：air circuit-breaker），又名空气开关，是指触头在大气压力下的空气中分合的断路器，是断路器的一种。空气断路器是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护。
螺旋式熔断器
带保险盒的开关
