19.2 家庭电路中电流过大的原因 教案 2021-2022学年人教版九年级物理

第2节　家庭电路中电流过大的原因
【教学目标】
　　1.通过演示实验和电路分析,使学生理解家庭电路中总电流随家用电器功率的增大而增大。
　　2.通过演示实验,使学生理解家庭电路中短路是造成电路中电流过大的原因之一。
　　3.通过演示保险丝被烧断的实验,加深学生对保险丝作用的理解。
【教学重难点】
　　1.重点:分析家庭电路电流过大的原因。
　　2.难点:理论推导验证实验结论。
【课前准备】
　　教师:家庭电路示教板一块、交流电流表一只、60 W、100 W台灯各一盏、500 W电热器一台、不同规格的保险丝几根、滑动变阻器、铜丝、学生电源。
　　学生:不同规格的保险丝几根。
【教学过程】
【情境引入】
　　电给我们的生活和工农业生产等各个领域都带来了很大的便利,但使用不当也会带来麻烦。下面同学们看这样一则消息(观看视频)“俄罗斯莫斯科一建材市场内一座作为宿舍使用的两层铁皮房失火,14名住在房内的工人遇难,电器故障或电线短路可能是火灾发生的原因,如何避免类似悲剧的发生?”这节课我们来共同学习家庭电路中电流过大的原因。
【互动新授】
　　(一)家用电器的总功率对家庭电路的影响
　　教师:近几年,我国城乡许多地区在进行家庭供电线路的改造,把电线换成更粗的,电能表换成标定电流更大的,结合你对家用电器的了解,你能推测出电功率和电流之间的关系吗?
　　学生讨论:根据电功率公式:P=UI,家庭电路的电压是220 V是一定的,所以I=,电功率P越大,电路中的电流I越大。
　　教师出示家庭电路示教板,在干路上串联一只交流电流表,电路中并联有额定功率分别为100 W和60 W的两只白炽灯和一个插座。
　　教师演示实验:
　　(1)闭合开关1,使100 W的灯泡发光,请一位同学读出电流表的示数I1。
　　(2)闭合开关2,使60 W的灯泡发光,请一位同学读出电流表的示数I2。
　　(3)在插座中插入一只60 W的台灯,请一位同学读出电流表的示数I3。
　　请同学们总结实验的现象:逐渐增加并联的灯泡个数,电流表的示数逐渐增大。即用电器的总功率越来越大,干路中的电流越来越大。
　　(4)将台灯从插座中拔掉,插入500 W的电热器。这时听到“啪”的一声,灯全部熄灭了,同时看到电流表指针偏转角度很大后又指零。
　　教师:保险丝为什么会熔断?当初三盏灯的总电流多大?换上500 W电热器后的总电流多大?请同学们计算一下。
　　教师巡视。学生完成之后,请小组代表发言。
　　根据欧姆定律可得:
　　三盏灯亮时电流I1===1 A
　　插入电热器后电流I2===3 A
　　教师引导学生比较两次计算结果,分析得出:总功率越大,干路电流越大,总功率过大,保险丝会熔断。所以总功率过大是电路中电流过大的原因之一。多媒体出示图片,体会总功率过大会引起的后果。
　　【例题】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?
　　学生自主完成问题,教师强调:当用电器并联接入电路中时,电路中总功率的大小:P总=P1+P2。
　　方案一:计算电路中的总电流与电能表标定电流大小比较。
　　方案二:计算电路中的总功率与电能表额定功率大小比较。
　　(二)短路对家庭电路的影响
　　教师出示家庭电路示教板,演示实验。
　　(1)接通电源,闭合开关灯亮,然后断开开关。
　　(2)把示教板尾部的火线、零线搭在一起,造成短路,再给示教板通电,观察到在通电的瞬间同时听到“啪”的一声,保险盒火花一闪,灯未亮。
　　(3)教师拔出保险盒给学生看,保险丝已被熔断。
　　(4)断开电源,排除短路故障,给保险盒换好保险丝,再通电,灯又亮。
　　学生观察后交流讨论:电路短路时,电路中电流过大,使保险丝熔断。短路是家庭电路中电流过大的原因之一。
　　教师提示:家庭电路中的总功率过大和短路都会造成电路中的电流过大,产生大量的热,导线的温度会急剧增高,很容易造成火灾。我们观看的视频中的大火就是这样造成的。
　　(三)保险丝的作用
　　教师:通过前面的实验,我们知道了保险丝是用来在电路中防止电流过大,发生危险,保护用电器和人身安全的。让学生观察手中的几根保险丝,比较它们有什么不同?是什么材料制作的?有什么特点?
各种保险丝
　　教师演示实验:按如图的方法接入电路,移动滑动变阻器的滑片,观察到保险丝熔断。
　　学生自主学习教材内容,小组之间交流:
　　(1)保险丝的材料是铅锑合金。
　　(2)保险丝电阻比较大,熔点比较低。
　　(3)当通过它的电流过大时,它由于温度升高而熔断,切断电路。
　　(4)不同粗细的保险丝有不同额定电流,当通过的电流大于额定电流,达到或超过它的熔断电流时,保险丝就会熔断。
　　教师用多媒体展示几组保险丝:
　　家庭电路中不用保险丝,而是改用空气开关,更加保险。
【课堂小结】
　　老师:今天你学到了什么,有什么成功的经验和收获?
　　学生:1.理解家庭电路中电流过大的原因是用电器的总功率过大和发生短路。
　　2.保险丝在电路中的作用及其材料和特点。
【板书设计】
第2节　家庭电路中电流过大的原因
1.家用电器的总功率对家庭电路的影响。
2.短路对家庭电路的影响。
3.保险丝:
(1)材料:铅锑合金。
(2)特点:电阻大,熔点低。
(3)作用:通过保险丝的电流大于额定电流,达到或超过熔断电流时,保险丝就会熔断,切断电路。