人教版九年级物理 第十九章 生活用电 第2节 家庭电路中电流过大的原因 课件(共31张PPT)

(共31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.了解电功率和电路中电流的关系，理解电路中的总电流随用电器功率的增大而增大。
2.了解家庭电路短路的原因以及短路对家庭电路的影响。
3.知道电路中安装保险丝为什么能够“保险”。
4.有初步的安全用电常识和节约用电意识。
【课前预习】
1．用电高峰时期，家庭里的白炽灯泡亮度比正常发光时要暗—些．这是因为，在用电高峰时（
）
A．并联用电器增多，电路的总电阻增大
B．并联用电器增多，电路的总电流减小
C．并联用电器增多，家用电器的实际功率减小
D．并联用电器增多，家用电器的额定功率减小
2．在家庭电路中，可能会出现这些情况
（1）开关中的两个线头相碰（2）插头中的两个线头相碰（3）电路中增加了大功率的用电器（4）户外输电线绝缘皮损坏，在上述情况中，可能引起家庭电路中保险丝熔断的是
A．（1）、（2）
B．（2）、（3）
C．（2）、（4）
D．（1）、（4）
3．某同学家室内的电灯均正常工作，当他把“220V
8W”的台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内电灯全部熄灭，发生这一现象的原因可能是（
）
A．插座处短路
B．台灯插头处短路
C．台灯开关处短路
D．台灯灯头处短路
4．夜里，小明家的三盏电灯均正常发光，突然三盏灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔检查插座的两孔，氖管均发光，发生这一现象的原因可能是
A．插座处发生短路了
B．某个电灯的灯丝烧断了
C．进户线的火线断了
D．进户线的零线断了
5．物理知识的应用，体现在生活中的方方面面．下面关于生活中所涉及到的物理知识，说法不正确的是
A．电熨斗是利用电流的热效应来工作的
B．家庭电路中，开关短路会使熔丝熔断
C．电视机待机（只有指示灯亮）时也会耗电
D．放爆竹，爆竹腾空飞起，化学能转化为内能再转化为机械能
　　家庭电路的组成
复习回顾
【学习探究】
新课导入
目前,我国城乡许多地区进行家庭供电线路的改造,主要是把电线换成更粗的,电能表换成标定电流更大的,请你说一说这种改造的必要性.
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,所以电线要换粗的,电能表要换成标定电流更大的.
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
【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
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。
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。
　　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
　　根据焦耳定律可知，电流过大，产生的热量容易引发火灾。
　　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？
练一练
　　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。
练一练
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。
二、短路对家庭电路的影响
【想想议议】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？
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。
　　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
　　观察演示实验
　　你知道保险丝是如何起到“保险”作用的吗？
　　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
。
　　4．新型保险装置：空气开关
空气开关
住宅配电箱
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．
演示实验：
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。
【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。
【学以致用】再次回忆刚才的短路实验
并学以致用。家中的保险丝烧断了，怎么办？
1.断开家中总开关
2.查找并排除故障
3.更换相同规格的保险丝
4.合上总开关
注意：要用相同规格的保险丝更换，不能用铁丝、铜丝代替保险丝
课堂小结
　　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。
【课后练习】
1．家庭电路中有时出现这样的现象，原来各用电器都在正常工作，当把手机充电器的插头插入插座时，家用所有的用电器都停止了工作，其原因可能是（
）
A．这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路
B．插头插入这个插座时，导致火线和零线相接触形成了短路
C．插头与这个插座接触不良形成了断路
D．同时工作的用电器过多，导致干路电流过大，保险开关跳闸
2．小明晚上做功课，把台灯插头插在书桌边的插座上，闭合台灯开关，发现台灯不亮.．为了找出故障原因，小明把台灯插头插入其他插座，发现台灯能正常发光，用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查，发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光．故障原因可能是
A．进户线火线上的熔丝烧断
B．进户线零线断了
C．书桌边的插座与零线断开
D．书桌边的插座与火线断开
3．现要安装“220V
25W”灯泡25只，应选择的保险丝规格是（
）
A．熔断电流为3A的保险丝
B．额定电流为3A的保险丝
C．熔断电流为5A的保险丝
D．额定电流为5A的保险丝
4．家庭电路中，当进户线的火线与零线的电流不相等，且差值达到一定值时，安装在干路上的漏电保护器就会切断电路．则下列情况可能使漏电保护器切断电路的是
A．用电器短路
B．用电器金属外壳没有接地
C．正在工作的用电器总功率过大
D．小孩站在地上，手接触插座上与火线相连插孔的金属体
5．家庭电路中保险丝被烧断,可能的原因是(
)
A．电路中出现断路
B．电路中某盏灯的开关接触不良
C．保险丝选用的太粗
D．电路中同时使用的用电器的总功率过大
6．下列现象不会引起家庭电路发生火灾的是
A．用电器总功率过大
B．短路
C．开关内两根线相碰
D．线路连接处接触不良
7．金属钛有银白色金属光泽，密度为4.5g/cm3，熔点为1725℃，具有良好的延展性和耐腐蚀性.下列不能用钛制作的是（　　）
A．保险丝
B．医疗器械
C．潜艇外壳
D．眼镜架
8．关于空气开关与漏电保护器的说法正确的是
A．空气开关只在电路短路时切断电路
B．漏电保护器只在功率过大时切断电路
C．站在地上的人接触火线发生触电时，空气开关自动切断电路
D．站在地上的人接触火线发生触电时，漏电保护器自动切断电路
9．下列现象中，不可能引起家中保险丝熔断的是：
A．开关中的两个线头相碰
B．电路中增加了大功率的用电器
C．插座中的两个线头相碰
D．室内电线绝缘皮损坏
10．在220
V的照明电路上装有40
W的电灯10盏，现在手边只有额定电流为1
A的熔丝，安装熔丝比较合适的方法是
A．将一根熔丝直接接在熔断器中
B．将两根熔丝并联后接在熔断器中
C．将三根熔丝并联后接在熔断器中
D．将三根熔丝串联后接在熔断器中
11．炎炎夏日，同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”，其原因是___，请写出一条安全用电的注意事项_____________________．
12．在家庭电路中，各用电器之间是______选填“串联”或“并联”连接的．星期天小天在家里正开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，小天分析其原因可能是电热水壶插头内部______，也可能是家里电路中用电器总功率______．
13．在家庭电路中火线与零线之间的电压为_______V，生活中可以用________判断火线与零线．当家庭电路中电流超过一定限度时，________会自动熔断，保护电路．
14．家用空调的功率远大于冰箱，空调插头线比冰箱_______（选填“粗”或“细”）；关掉空调，冰箱仍在工作，则空调与冰箱是_______联的。空调标有“能效比”EER的值为3.4，查阅资料得知：能效比指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比，则制冷时消耗电功率为1000W的空调，制冷量为_______W。
15．保险丝是由_____的铅锑合金制成的．家庭电路用的保险丝应_____联在电路中．当电流超过额定电流达到熔断电流时．它会自动_____．选用保险丝时，应使它的额定电流等于或略大于电路中的_____
【课后练习】答案
1．B
2．C
3．B
4．D
5．D
6．C
7．A
8．D
9．A
10．B
11．总功率过大
不要同时使用大功率用电器
12．并联
短路
过大
13．220
试电笔
熔丝
14．粗并3400
15．电阻率大，熔点低
串
切断电路
最大正常工作电流