人教版九年级物理下册课件第19章19.2 家庭电路中电流过大的原因

人教版·九年级下册 第2节 家庭电路中电流过大的原因 知识与技能 1.了解断路和短路。 2.通过实验观察，知道短路的危害。 3.知道家庭电路中的电流与用电器的总功率的关系。 4.观察体验保险丝的作用。 知识点一 根据已学过的欧姆定律和电功率知识分析下列问题，小 组交流讨论后回答： 探究一：家庭电路中的总功率对家庭电路的影响 如图所示，在家庭电路中，如果用电器总功率过大，电 路中电流会怎么样？ 用电器总功率过大是家庭电路中电流过大的原 因之一， 。 U PI 可知由  U PI 1 1  .所以干路中总电流 ,, 21 21 2 2 U PPP IIII U P I U P I n n n n      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“220V 10A”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500W洗衣机、200W 电视机、100W电冰箱各1台，以及19W节能灯6 只，他还能再安装一台功率为1 200W的空调吗？ 练 一 练 2 200W 能   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1 020W ，电能表上标有“220V 10A”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220V。 I1=  =    = 4.5AP1 U 103W 220V I = I1+I2 = 4.55A + 4.64A = 9.19A < 10A   （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10A。 I2=  =    ≈ 4.64AP2 U 1 020W 220V > 2020W P = P1+P2 = 1 000W + 1 020W = 2 020W   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 P0=UI0 = 220V×10A = 2 200W   所以，从安全用电的角度考虑，可以安装这 样一台空调。   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？ 想想议议   短路是 家庭电路中 电流过大的 另一个原因。 知识点二 你知道形成家庭电路中短路的原因是什么吗？   家庭电路中短路很容易造成火灾。   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。   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。 保险丝   你知道保险丝是如何起到“保险”作用的吗？ 视频 探究三：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   观察保险盒和闸刀开关上的保险丝。   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 商场中，一位顾客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？ 想想议议 解答： 售货员是从电能角度说的，顾客是从电功率的 角度说的.售货员的意思是：用微波炉加热食品耗 费的电能不多，顾客的意思是：微波炉是大功率 用电器，使用时会使电路中的总电流超出电能表 所允许的最大值，从而熔断保险丝.解决的方法： 可以选择一款额定功率较小的微波炉. 1.在一个寒冷的冬天，小明家来了许多客人， 当他刚把第二个电烤炉接入电路中时，家里所有的 灯突然熄灭，电烤炉也不发热，检查后发现保险丝 断了.导致保险丝烧断的原因可能是（ ） A.电路中用电器的总功率过大 B.第二个电烤炉的电阻丝烧断了 C.灯泡的灯丝烧断了 D.开关接触不良 A 说明电路中 电流过大， 电流过大的 原因有短路 和过载两种. 随堂练习 2.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 C 解析：开关是接在火线上的，开关内两根线相 碰就相当于开关闭合，不会导致电流过大，也就不 会引起火灾. 3.关于保险丝，下列说法中正确的是（ ） A.选用额定电流越小的保险丝，就越安全 B.选用的保险丝越粗越好 C.保险丝熔断后可用铜丝来代替 D.电路中有保险丝，不一定起到保险作用 D 会使电路造成断电， 用电器不能正常工作 相同条件下保险丝越粗，电阻越小，产生的热量 越小，在电路中电流过大时，不能达到粗保险丝 的熔点，不能熔断，不能起到保险作用 铜丝的 阻率小、熔点高，用铜丝代替保险丝， 不能在电流过大时，自动切断电路 电路中的保险丝必须合适才能起到 保护作用，太粗或太细都不行 √ × × ×   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。   保险丝是用电阻率比较大、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。 课堂小结 1. 如图19.2-6所示的甲、乙两个电路中，开关闭 合后，输电线因电流过大而燃烧起来，甲、乙两图产生 电流过大的原因是不同的。其原因各是什么？ 图19.2-6 甲 乙 解答：甲图是因为线路中用电器的总功率过大 ，导致电路中的总电流过大，从而烧坏电路；乙图 中金属线直接连接火线和零线，造成短路，短路时 电路中的电流非常大，会产生大量的热，使线路的 温度急剧升高，进而燃烧起来。 图19.2-6 甲 乙 2.电焊利用电流的热效应将焊条熔化，从 而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压40V、 输出功率2000W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全 载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表。从安全 角度考虑，应选择哪种导线作为电焊机的输出导线？请计 算后说明。 导线规格 导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10 安全载流量1/A 28 37 47 68 导线规格 导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10 安全载流量1/A 28 37 47 68 解答：输出电流 由表可知，安全载流量大于50A的只有第4种规 格，故应选择横截面积为10mm2的导线作为电 焊机的输出导线. 2000W 50A 40V PI U    ， 3.制作保险丝为什么要选择熔点较低、电阻较大的材 料？ 解答：选择熔点较低、电阻较大的材料制作保 险丝，当线路中电流过大时，保险丝可以在其它用 电器烧坏前迅速发热、熔断，起到保护电路的作用. 第十九章 生活用电 第二节 家庭电路中电流过大的原因 1．家庭电路中电流过大的原因有两种：(1)发生_______引起电流过大， 可以用欧姆定律解释，其公式为_______；(2)__________________引起 电流过大，可以用电功率的变形公式____________解释。 2．保险丝是利用电流的____效应工作的，它是由_____合金制成的，它 的电阻较____，熔点较____，其作用是当电路中电流过大时，保险丝的 温度_____而_____，______电路，起到_____电路的作用。 3．目前新建楼房不再使用保险丝，而使用_____________来代替，当电 流过大时，自动断开，________电路，更安全方便。 短路 用电器的总功率过大 热 铅锑 大 低 升高 熔断 切断 保护 空气开关 切断 知识点一 家用电器的总功率对家庭电路的影响 1．(5分)暑假，徐延同学家新装了一台3 kW的空调机，试用了一会儿， 家中突然停电，检查发现保险丝断了，导致上述故障的原因可能是 ( ) A．插头和插座接触不良 B．电路中用电器的总功率过大 C．空调机内部断路 D．控制空调机的开关短路 B 2．(5分)(导学号 65814080)妮妮的新家中有150 W的电视机一台，300 W 的洗衣机一台，100 W的电冰箱一台，2 200 W的柜式空调机一台，250 W的电脑一台，800 W的电饭锅一只，40 W的照明灯8盏，则安装电能 表时，选用以下哪一种电能表最合适( ) A．220 V 5 A B．220 V 15 A C．220 V 20 A D．220 V 30 A C 3．(9分)如图所示中的电视机与其他用电器是_____联连接的。通过插 座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路 中的电流______，根据焦耳定律可知，干路上的电流产生过多的 _______，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易 引起火灾。 并 过大 热量 知识点二 短路对家庭电路的影响 4．(5分)小明晚上在书房做功课，把台灯插头插入书桌边的插座，闭合 台灯开关，发现家里的空气开关“跳闸”。造成这一现象的原因可能是 ( ) A．台灯的灯丝断了 B．台灯内部短路 C．台灯的功率过大 D．插座与台灯插头接触不良 B 5．(6分)如图所示是家庭电路中造成电线燃烧的两种常见情况，其中 ____(填“甲”或“乙”)图所示情况是过载(即用电器总功率过大)。在 家庭电路中，开关应与用电器____联。 甲 串 知识点三 保险丝的作用 6．(5分)关于保险丝，下列说法正确的是( ) 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好 C．保险丝材料的特点是电阻比较大，熔点比较低 D．保险丝越粗越保险 C 7．(5分)(导学号 65814081)关于家庭电路和安全用电，下列说法正确 的是( ) A．家庭电路中的熔丝熔断，一定是发生了短路 B．家用电能表上的示数显示了家庭用电的总功率 C．家庭电路中的熔丝可以用铁丝代替 D．家用电器的金属外壳应该用导线接地 D 8．(5分)在家庭电路中空气开关的主要作用是( ) A．保证电路中的电压不变 B．保证电路中的电流不变 C．在电流超过规定值时，会自动切断电路 D．保护人体的安全 9．(5分)三个现象：①灯头里的两个线头相碰；②插座中的两线头相 碰；③照明电路的开关里两线头相碰。其中可能引起保险丝熔断的是 ( ) A．①②③ B．①② C．①③ D．②③ C B 10．(6分)(自贡中考)家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能 的是( ) A．家庭中用电器的总功率过大 B．电灯开关中的两根导线相碰 C．保险丝的规格不合适，熔断电流太小 D．插头中的两根导线相碰 B 11．(6分)随着生活水平的提高，家用电器日益增多。某户进行电路旧 线改造后，将保险丝的规格由5 A换成8 A，则该线路允许同时接入用电 器的功率比原来增多了( ) A．1 100 W B．1 760 W C．660 W D．2 860 W C 12．(6分)(导学号 65814082)(洛阳中考)如图所示的家庭电路中，闭合开 关后灯泡不亮。用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才 发光。用试电笔检测A点氖管发光，检测B点氖管不发光。发生这一现 象的原因可能是( ) A．灯泡短路 B．灯丝断了 C．开关接触不良 D．插座短路 B 13．(6分)(自贡中考)某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处 分别装用电器和开关。对此电路，下列说法正确的是( ) A．火线上的保险丝应该改装到零线上 B．甲处应装用电器，乙处应装开关 C．当用电器功率增大时，通过保险丝的电流就增大 D．当保险丝熔断后，可以用铜丝代替 C 14．(4分)如图是某家庭中使用的用电器，它们的功率见下表。图中导 线____最不易发热，而即使无短路，导线2也容易因电流过大烧坏绝缘 皮，甚至引起火灾，原因是______________。 用电器名称 电冰 箱 电熨 斗 微波 炉 电饭 锅 额定功率 (W) 220 800 1 000 1 200 1 总功率过大 15．(12分)如图所示的照明电路，灯L上标有“220 V 60 W”的字样。 (1)当开关S闭合前，通过保险丝的电流约为________A； (2)当开关S闭合后，你将看到的现象是_____________________，在此 现象发生后，电路中的电流为___A。 0.273 灯泡不亮，保险丝熔断 0 16．(10分)(导学号 65814083)电给我们生活带来了极大的方便，但使用 不当也会造成危险。小明家电能表的几个重要参数如图所示，家中铺设 电路所用的电线允许通过的最大电流为15 A，家中已有用电器的总功率 为2 200 W，最近又准备购买一台电热水器，性能指标如下表所示。这 种电热水器是否适合他家使用呢？小明对这个问题进行了认真地研究。 电热水器 额定电压 220 V 额定功率 2 000 W 容量 50 L 1)添置这么大功率的用电器，是否超过电能表的负荷？请你通过计算写 出你的看法。 (2)如果安装了这台电热水器，家中所有用电器同时工作时的最大电流 将达到____A，家中电路所用的电线_____(填“能”或“不能”)承受。 (3)通过以上问题的研究，你认为如果他家购买了这台电热水器，在使 用时应该采取什么措施？请你为他家提出建议(要求正确提出一条建议 即可)。 19 不能 解：(1)接入电路的总功率 P＝P用＋P电＝2 200 W＋2 000 W＝4 200 W， 而家中允许工作的最大功率 P′＝UI＝220 V×20 A＝4 400 W＞P， 所以没有超过电能表的负荷。 (3)换用较粗的电线或用电器交叉使用。