九年级物理全一册教案-19.2 家庭电路中电流过大的原因3-人教版

学科 物理 年级/册 九年级全一册 教材版本 人教版
课题名称 第十九章 第二节 家庭电路中电流过大的原因
教学目标 保险丝的工作原理
重难点分析 重点分析
让学生通过电功率的公式、欧姆定律的公式和焦耳定律的公式来推理出保险丝熔断的原因。具有一定的难度。
难点分析 把电学中的最重要的三个公式，结合起来进行分析概括的能力还不够。
教学方法
1.通过视频演示、图片、讨论得出家庭电路中用电器总功率过大或短路对电流的影响。
2.引导学生利用已有的物理知识分析保险丝熔断的原因。
教学环节 教学过程
导入
[展示图片，提出问题]
1、请大家说一说家庭电路是由哪几部分组成的?各部分元件在家庭路中所起的作用是什么?
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。
2、家庭电路中保险丝烧断，用电器停止工作，这是由什么原因导致的？
学生交流讨论： 用电器越多，电路中的总功率就越大，使得干路中的电流过大。

知识讲解
(难点突破） [提出问题，视频演示实验，展示图片]
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?
[视频演示实验]
利用保险丝视频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，后讯速断开电路。
[展示图片]
学生观察实验、图片思考。
理论分析：P=UI可得 I=P/U当电压U一定时，电功率P越大，电流I也就越大。 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
结论：家庭电路中电流过大的原因之一是用电器的总功率过大。
[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，你认为原可能是什么?
学生交流讨论：
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。
理论分析： I=U/R当电压U一定时，电阻R越小，电流I也就越大。
结论：短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。
[提出问题]
如何防止总功率过大或短路对家庭电路的危害?
引导学生回答:
应在电流较大时自动切断电路，使用保险丝。
展示：
各种规格的保险丝。
视频演示：
将保险丝与铜丝、导线连接在电路中，当电流较大时，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?
学生讨论回答:
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，应采用电阻率大、熔点低的材料作保险丝。
[总结]
保险丝的:
材料特点:电阻大、熔点低的材料作保险丝。
原理:在电路中电流较大时，保险丝自动切断电路，对整个电路起到保护作用。
[提出问题，引导学生讨论]
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?
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。
课堂练习 (难点巩固）
例1.在生活中，我们有时会遇到以下几种情况，在下述情况中可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是（ A　）
（1）电路中增加大功率的用电器；（2）插座中的两个线头相碰；
（3）开关中的两个线头相碰； （4）户外输电线绝缘皮破损。
A．（1）和（2） B．（2）和（3）
C．（1）和（3） D．（2）和（4）
例2．炎炎夏日即将来临，小明家新购置了一台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，小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 。
P=UI I1= P1/U=103 W/220V≈ 4.55 A
（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。
I2 = P2/U　= 1020W/220V≈ 4.64 A
I=I1+I2=4.55 A + 4.64 A = 9.19 A > 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
P = P1 + P2 = 1 000 W +1 020 W = 2 020 W
P0 = UI0 = 220 V×10 A = 2 200 W
所以，从安全用电的角度考虑，可以安装这样一台空调。
　　 　　
小结 课堂小结:
这节课我们学习了家庭电路中电流过大的两个原因：用电器总功率过大和短路。
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。