(共18张PPT)
第十九章 生活用电
第2节
家庭电路中电流过大的原因
复习提问
1．家庭电路由哪几部分组成？
2．保险丝在家庭电路中的作用是什么？
3．家庭电路中各用电器之间是如何连接的？
在进行电路改造时，要把导线换成更粗的，电能表换成标定电流更大的，你能推测出用电功率和电流之间的关系吗？能否应用科学知识证实你的猜想？
想想议议
家用电器的总功率对家庭电路的影响
教室内每多开一盏灯，干路电流会有什么变化？
电灯之间是并联的。干路电流等于各支路电流的和，干路电流会变大。
家庭电路中当用电器增多或接入大功率用电器时，干路电流如何变化？
1．家庭电路中的总功率：
P = P1+ P2 + …+ Pn
2. 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。
家用电器的总功率对家庭电路的影响
炎炎夏日即将来临，明明家新购置了一台1.2 kW的空调。已知他家原有用电器的总功率是5400 W，电能表上标有“220V 10（40）A”的字样。请通过计算说明：
（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？
家用电器的总功率对家庭电路的影响
解：由P=UI可知，空调的电流为：
增加空调后，用电器的总功率为6600W，电路中的总电流为：
所以，从电能表使用的角度考虑，可以安装一台这样的空调。
通过计算可以看出，当家庭电路中总功率增大时，电路中的电流也增大。
如果家中要添加新家电，如电热器、空调等大功率用电器时，应先计算一下，防止电流过大超过家庭供电线路和电能表允许的最大值。
根据焦耳定律，电流越大，产生的热量越多，因此，要防止火灾。
短路对家庭电路的影响
短路，俗称连线——烧保险、跳闸
哪些情形下会发生短路？
1、在电路中，火线与零线直接相接通；
2、用电器内部火线与零线相碰，如插座内部；
3、导线绝缘皮老化导线火线与零线相碰。
短路对家庭电路的影响
短路，俗称连线——烧保险、跳闸
讨论：
短路对家庭电路有什么影响？会损坏用电器吗？
短路对家庭电路的影响
短路时，用电器没有电流通过，但是会烧坏电源
保险丝的作用
接通电源，观察有什么现象发生。
保险丝的作用
家庭电路中常用的保险装置
保险丝
保险管
空气开关
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？
4.如果保险丝烧断了，应该更换什么样的保险丝
保险丝的作用
1．材料：铅锑合金
保险丝的电阻比较大，熔点比较低
2．作用：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。
注意：不能用铜丝或铁丝替代保险丝！
保险丝的作用
例题：某同学家中卫生间使用的是一个“220V 20A”的空气开关，现在安装了一台额定功率为2000W的电热水器，1200W的浴霸一个，40W的照明灯2盏，还可以再接入一台功率为1500W的吹风机吗？
巩固提高
卫生间用电器总功率
P=2000W+1200+80+1500W =4780W
电路中的电流为
∵I>20A
∴在卫生间不能再接入吹风机。
课堂小结
1．家庭电路中电流过大的原因
过载或短路
2．短路对家庭电路有什么影响？
用电器不工作，烧坏电源
3．保险丝在家庭电路中的作用
电流过大时熔断，保护电路。登陆21世纪教育 助您教考全无忧
19.2 家庭电路中电流过大的原因
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原因是家用电器的总功率过大和短路； 2．知道保险丝的作用。 （二）过程与方法 会设计实验来说明电路中电流过大的原因，通过实验探究保险丝在电路中的作用。（三）情感态度和价值观 有初步的安全用电的常识和节约用电的意识。
重点难点 重点：分析家庭电路中电流过大的原因。 难点：家庭电路中电功率的计算。
教学准备 家庭电路演示板（含进户线、总开关、保险装置、插座、开关和灯等）、多媒体课件、取暖器、规格不同的保险丝、空气开关等。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
创设情景（5分钟） 复习提问： 1．家庭电路由哪几部分组成？ 2．保险丝在家庭电路中的作用。3．家庭电路中各用电器之间是如何连接的？ 学生回忆上节课内容回答。 回忆，巩固
引入新课（5分钟） 播放使用电能使用的各种场景，不正确使用电能而引发的火灾的新闻报道。 我们的生活离不开电，在使用过程中有可能造成危害，这此危害都是在家庭电路中用电时电流过大造成的，哪些原因会造成家庭电路中电流过大呢？ 观看视频，进入本章的教学内容。知道家庭电路中电流过大会对电路造成危害。 创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。 从实际引入本课内容，从感性上认识电流过大会造成危害。
新课内容（25分钟） 家用电器的总功率对家庭电路的影响 想想议议 ( http: / / www.21cnjy.com )：在进行电路改造 ( http: / / www.21cnjy.com )时，要把导线换成更粗的，电能表换成标定电流更大的，你能推测出用电功率和电流之间的关系吗？能否应用科学知识证实你的猜想？ 思考：教室内每多开一盏灯，干路电流会有什么变化？ 家庭电路中的各用电器也是并联的，当用电器增多或接入大功率用电器时，干路电流如何变化？ 阅读课本并思考： 不同的导线能承载的最大电流不同，当电路中用电器的总功率过大时对家庭电路有什么影响呢？ 例题：小明家新购置了一台1.2 kW的空调。已知 ( http: / / www.21cnjy.com )他家原有用电器的总功率是5400 W，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？ 通过上面的计算可以看出，当家庭电路中总功率增大时，电路中的电流也增大，如果家中要添加新家电，如电热器、空调等大功率用电器时，应先计算一下，防止电流过大超过家庭供电线路和电能表允许的最大值。 学生讨论 家中的用电器是并联的，当用用电器的总功率增大时，电路中的电流会增大。 电灯之间是并联的，干路电流等于各支路电流的和，干路电流会变大。学生讨论分析： 根据电功率与电流、电压的关系式P=UI可以得到，家庭电路的电压是一定的，用电功率P越大，电路中的电流就越大。 学生阅读题目，思考解题方法。 由P=UI可知，空调的电流为： 增加空调后，用电器的总功率为6600W，总电流为： 所以，从电能表使用的角度考虑，可以安装一台这样的空调。 提出问题，引导学生分析总功率对电路电流的影响。 通过实验直观的看出电路的总功率地电流的影响。 培养学生已有知识分析问题的能力。 培养观察思考、自学能力。 培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。
短路对家庭电路的影响 ( http: / / www.21cnjy.com ) 如果火线和零线直接接触的话，就会烧断保险丝，你能解释其中原因吗？ 如果没有保险丝可能会出现什么后果？ 讨论： 哪些情形下可能发生短路现象呢？ 短路会损坏用电器吗？ 开关内两接线相碰，会造成短路吗？ 家庭电路中用电器是并联的，一旦发生短路，就是电源短路，此时干路中的电流很大，产生大量的热使保险丝熔断。 如果没有保险丝，导线的温度会升高，烧坏绝缘皮，引起火灾。 学生结合所学知识讨论： 在电路中，火线与零线直接相接通；用电器内部火线与零线相碰，如灯座、插座、插头等；导线连接处绝缘皮老化导线火线与零线相碰。 短路是指火线与零线之间直接相通，导致电流从导线而不从用电器流过，所以用电器不会被损坏。 开关内两线头相碰是相当于闭合开关，把电路接触，与之相连的用电器工作。 培养观察思考、自学能力。 提高安全用电器的意识。 通过讨论，培养学生合作学习的能力。
保险丝的作用 将演示电路接通电源，观察有什么现象发生。 ( http: / / www.21cnjy.com ) 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，觉见的保险装置有：保险丝、保险管、空气开关等。 展示各种保险装置。下面我们了解保险丝是如何保险的。 演示课本实验，观察保险丝的作用，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？ 保险丝是根据电路中导线能承载的最大电流，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。 学生体会，导线发热。这是因为导线有电阻，电流具有热效应，所以导线会烫。 导线越细，导线的电阻越大，根据焦耳定律，导线温度会迅速升高，烧坏绝缘皮，甚至引起火灾。 保险丝烧断，因为保险丝电阻较大，能够产生更多的热，熔点较低，更容易烧断。 了解各种不同的保险装置。 学生讨论总结： 1．保险丝的材料要求电阻率大、熔点较低（铅锑合金）。 2．当电路中电流过大时，自动熔断，保护电路 3．保险丝的选择的依据是电路中的电流，依据电流选择保险丝。 培养学生知识应用能力。 对情感态度和价值观的培养，形成安全用电的意识。 培养学生分析问题的能力，加强物理与生活的联系，从安全用电的角度来分析家庭电路。
例题：某同学家中卫生间使用的是一个“220V ( http: / / www.21cnjy.com ) 20A”的空气开关，现在安装了一台额定功率为2000W的电热水器，1200W的浴霸一个，40W的照明灯2盏，还可以再接入一台功率为1500W的吹风机吗？ 学生解答 卫生间用电器总功率 P=2000W+1200+80+1500W =4780W 电路中的电流为 ∵I>20A ∴在卫生间不能再接入吹风机了。 培养学生利用物理知识解决实际问题的能力，提高从生活到物理的意识。
想想议议： 商场中一位顾客 ( http: / / www.21cnjy.com )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？你能解决他们的矛盾吗？ 学生讨论： 电费的多少反映的是用电器消耗的电能，它与用电器的功率和使用时间有关。如果说微波炉省电，应在功率一定时，加热时间较短。 “烧保险”是指家庭电路中电流过大，电路正常的情况下，它是由于用电器总功率过大造成的。如果说微波炉耗电应加上一定时间内消耗的电能。 培养学生使用学习的能力。
总结（5分钟） 课堂小结： 1．通过这节课你学到了什么？ 2．家用电器总功率对家庭电路有什么影响？ 3．短路对家庭电路有什么影响？4．保险丝在家庭电路中的作用，如何选择合适的保险丝？ 拓展：家用保险丝是接在火线还是零线上？ 学生梳理本节课知识内容。 学生总结本节课的内容，家庭电路中电流过大有两个原因：用电器短路和用电器的总功率过大。为了保护家庭电路及人身安全，电路中使用了保险装置。 培养学生通过实验总结的能力。
作业布置 1．“动手动脑学物理”第1，2题 2．课后调查家用的保险装置的规格，判断家中保险丝（空气开关）选择是否合适。 按要求完成作业，课后调查需要在家长协助下完成，注意用电安全。 知识巩固，通过课外调查作用，增强物理与生活的联系。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com第 7 页 （共 8 页） 版权所有@21世纪教育网登陆21世纪教育 助您教考全无忧
19.2 家庭电路中电流过大的原因
一、选择题
1．虽然空气开关越来越普及，但是在农村的家庭中，保险丝依然广泛的应用，以下关于保险丝的说法中正确的是（ ） 21·cn·jy·com
A．只要电路里装了保险丝，就能起到保险作用
B．选用额定电流越小的保险丝就越安全
C．只有用适当的保险丝，才能既不妨碍供电，又能起到保险作用
D．保险丝熔断时可用同样粗细的铜丝代替
2．育德中学学校宿舍中的保险丝是按规格安装的，但经常被烧断，从而造成断电，发生这种现象的原因可能是下列各项中的哪一个( ) 2·1·c·n·j·y
A.有一只灯泡的灯丝烧断了
B.开关里的两个键相碰了
C.有的宿舍经常使用大功率电炉
D.某个宿舍的电路发生了断路
3．一次小明家要吃火锅，当它把三个加热开关全部打开时，插座突然冒出火花，同时冒出黑烟，电路也中断了，原因可能是（ ） 21·世纪*教育网
A．用电器使用时间过长 B．有的灯泡灯丝断了
C．有的用电器与线路接触不良 D．因同时使用了大功率的家用电器
4．下列现象中，可能引起家中保险丝熔断的是（ ）
①插座中的两个线头相碰 ②开关中的两个线头相碰
③电路中增加了大功率的用电器 ④灯丝烧断
A．①② B．②③ C．②④ D．①③
5．小红将台灯的插头插入插座中，家中正在正常工作的用电器全部停止工作，检查保险丝被熔断，发生这一现象最有可能的原因可能是（ ） www-2-1-cnjy-com
A．台灯的电功率过大 B．台灯插的插座处原来有短路
C．插头处有短路 D．台灯的灯座处有短路
6．关于家庭电路的下列说法，正确的是（ ）
A.家庭电路的电压是380V
B.家庭电路中的用电器都是串联的
C.用湿手搬动电路中的开关是安全的
D.保险丝熔断可能是由于电路的总功率过大造成的
7．将一个灯座与一个开关串联后接入照明电路中，发现开关无论是闭合还是断开，灯座上的灯泡总是亮的。产生这种现象的原因可能是（ ） 21教育网
A.火线直接连入了灯座 B.开关内的导线接头松脱
C.开关内两根导线的接头相互接触 D.灯座内两根导线的接头相互接触
8．对人体来说,一般情况下36V以下的 ( http: / / www.21cnjy.com )电压是安全的,通过人体的电流等于1mA时会引起麻的感觉；通过人体的电流超过30mA时,有生命危险.根据以上数据,估算普通人体电阻接近于 ( )【来源：21·世纪·教育·网】
A.1×102Ω B.1×103Ω C.1×104Ω D.1×105Ω
9．小明发现：晚上用电高峰期灯泡的亮度总是暗一些。你认为主要原因是（ ）
A．晚间灯泡两端电压低于早晨灯泡两端电压
B．晚间黑，显得暗
C．晚间环境温度比早晨温度偏低
D．晚间用电器多
二、填空题
10．农村家庭装修时，除了常规装修外，还要 ( http: / / www.21cnjy.com )重新布线。由于以前用电器的功率小，使用的电线横截面积 一些。家庭电路中的 是一定的，现在的用电器的总功率变大，通过电线中的电流也会 ，如果不更换电线，就会产生更多的 ，容易烧坏保险丝，甚至引起火灾。www.21-cn-jy.com
11．保险丝的作用是：当 时，温度升高而熔断，切断电路，起到 作用。由于更换比较麻烦，新建楼房已经不再使用保险丝，而用起保险作用的 代替，当电流过大时，开关断开，切断电路。2-1-c-n-j-y
12．电炉丝和铜导线串联接 ( http: / / www.21cnjy.com )在电路中，通电后，电炉丝热的发红而铜导线却不怎么热，这是因为电炉丝和铜导线中的 相等，但是电炉丝比铜导线的 大，消耗的电功率多的缘故.【来源：21cnj*y.co*m】
13．随着家庭电路中接入电路中的电热器 ( http: / / www.21cnjy.com )越多，整个家庭电路的总电阻______________，电路中的总电流_______________，电路消耗的总功率______________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【版权所有：21教育】
三、解答题
14． 有关资料表明：人体出汗或潮 ( http: / / www.21cnjy.com )湿时的电阻为200~800；人体中电流超过30 mA时将会造成生命危险。若某人身体潮湿时的电阻为500，则当他接触电压为220 V的照明电路时，通过他的电流为多少？
15．保险丝在电路中起保护作用，电流过大时，能自动切断电路。下表是一段保险丝的数据：
电阻R 熔点
0．2 327℃
（1）请计算当电路中电流达到20A时，在0．5s内该保险丝放出多少热量？（电阻的变化及散热不计）
（2）铜的熔点为1083℃，试说明为什么不能用铜丝代替保险丝？
参考答案
一、选择题
1、答案：C
分析：家庭电路中为了防止电流过大对电路造成危险，在电路中接入保险丝。保险丝在电路中应选用与额定电流相匹配的规格，不能随意更换21cnjy.com
解答：保险丝的选择主要是根据家庭电 ( http: / / www.21cnjy.com )路中线路能承载的电流，保险丝的规格不能超过导线的最大承载电流，否则对电路起不到保护作用，A错。保险丝的额定电流也不能选择太小，否则当使用较大功率用电器时，保险丝会熔断导致断电，引起用电的不便，所以要选择合适的保险丝才能既不妨碍供电，又能起到保险的作用，B错。更不能利用钢丝替代保险丝，因为铜丝的熔点高，当电路中电流超过导线的最大电流时，铜丝不会熔断，对电路起不到保护作用，容易引起危险，D错。21教育名师原创作品
2、 答案：C
解答：灯泡灯丝断了，属于开路，灯泡不亮，A错 ( http: / / www.21cnjy.com )；开关内两根导线的接头相互接触，电路始终接通，不会烧断保险，B错；使用大功率用电器，电路中的总电流会增大，可能会烧断保险，C对；电路发生断路，不会烧断保险，D错。21*cnjy*com
3、答案：D
分析：造成电路中电流过大的原因有两种：一是接入用电器的总功率过大，二是电路中用电器发生短路。
解答：在家庭电路中，电流过 ( http: / / www.21cnjy.com )大是空气“跳闸”的原因。如果家庭电路没有多大变动，造成“跳闸”的原因，大多是同时使用了大功率的家用电器，干路中电流超过了电路设计时规定的电流最大值。用电器使用时间过长，灯泡灯丝断了，有的用电器与线路接触不良，都不会造成家庭电路中电流过大。
4、答案：D
解答：插座中的两个线头相 ( http: / / www.21cnjy.com )碰，火线和零线接触，短路；开关中的两个线头相碰，用电器始终工作，不会造成短路；电路中增加了大功率的用电器，电路中电流增大，可能烧断保险丝；灯丝烧断，属于开路，选项 D。
5、答案：C
分析：在家庭电路中，保险丝熔断是由于电流过大造成的，有两种可能：短路和用电器的总功率过大。
解答：电磁炉的功率比台灯大的多，原先电 ( http: / / www.21cnjy.com )路没有问题，插入台灯，保险丝熔断，肯定是由于短路造成的。如果原来插座短路，在插入台灯前，保险丝就会被熔断，所以B不正确。插头有短路，就相当于台灯被短路，电路中电流会很大，符合题意。台灯的开关是断开的，台灯的灯座处有短路，对电路没有影响。
6、答案：D
解答：家庭电路的电压是220V,A错. 家庭电路中的用电器都是并联的，B错.
用湿手搬动电路中的开关是危险的，C错.保险丝熔断有两种原因：过载或短路，D正确.
7、答案：C
解答：开关内的导线接头松脱属于开路，灯 ( http: / / www.21cnjy.com )泡不亮，B错；开关内两根导线的接头相互接触，电路始终接通，符合题意；灯座内两根导线的接头相互接触，属于用电器短路，会烧坏保险，跳闸等故障，D错。
8、答案：B
解答：R=U/I=36V÷30×10-3A=1200Ω，B正确
9、答案：A
解答：真正造成现在的现象的原因是傍 ( http: / / www.21cnjy.com )晚是用电高峰时间，家中的用电器的总功率较大，电路中的电流也较大，导线也有电阻，所以导线两端有电压，在进户线电压一定时，用电器两端电压就会减小，使电灯的实际功率减小，所以变暗。
10、答案：细 电压 变大 热量
解答：家庭电路的电压220 V是一定的，接入的用电器太多，则电路的总功率就太大，根据I=P/U可知，电路中的总电流就会过大，根据焦耳定律可知，电流变大，同时细的电线电阻大，就会产生更多的热量，因此要更换粗一些的电线，否则会引起火灾。
11、答案： 电流过大 保护电路 空气开关
解答：当电流过大时，保险丝温度升高，由于 ( http: / / www.21cnjy.com )熔点较低，容易熔断起到保护电路作用。由于更换比较麻烦，新建楼房已经不再使用保险丝，而用起保险作用的空气开关代替，当电流过大时，开关断开，切断电路。排除故障，直接闭合开关，继续使用。
12、答案：电流 电阻
解答： 电炉丝与导线串联，根据焦耳定律可知，电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。
13、答案：变小 变大 变大
分析：家庭电路中各用电器之间是并联的，电阻并联相当于增加导体的横截面积，导体的横截面积越大，电阻越小，并且小于其中任何一个用电器的电阻。
解答：根据欧姆定律，在电压一定时，电阻越小，电路中的电流越大；根据功率的计算式P=UI，电路消耗的总功率也在变大。21世纪教育网版权所有
14、答案：440 mA
解析：通过人体的电流为440 mA,因为440 mA大于30 mA，故人有触电的危险。
15、答案：（1）40J
（2） 铜丝的熔点高，当电流过大时，不能熔断，对电路起不到保护作用
分析：本题是对保险丝作用的考查，保险丝是利用了电流的热效应，当电路中电流过大时，保险丝的温度迅速升高，达到其熔点熔断，对电路起保护作用。
解答：电流做功放出热量的多少可以利用焦耳定律进行计算，即Q=I2Rt=（20A）2×0．2Ω×0．5s=40J。 21*cnjy*com
铜的熔点比保险丝高的多，所以当电路中 ( http: / / www.21cnjy.com )电流过大时，铜丝不能熔断，对电路起不到保护作用。另外铜的电阻率比保险丝的电阻率小的多，所以在外观形状相同时，电阻比保险丝的电阻小。【出处：21教育名师】
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com第 6 页 （共 7 页） 版权所有@21世纪教育网
