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第十九章 生活用電
人教版·九年級下冊
第2節(jié) 家庭電路中電流過大的原因
知識與技能
1.了解斷路和短路。
2.通過實(shí)驗(yàn)觀察，知道短路的危害。
3.知道家庭電路中的電流與用電器的總功率的關(guān)系。
4.觀察體驗(yàn)保險(xiǎn)絲的作用。
教學(xué)重難點(diǎn)
1.從實(shí)驗(yàn)觀察和理論分析兩個(gè)方面說明家庭電路中總功率過大和短路會使電流過大。
2.保險(xiǎn)絲的保險(xiǎn)作用。
第二節(jié) 家庭電路中電流過大的原因
知識點(diǎn)一
根據(jù)已學(xué)過的歐姆定律和電功率知識分析下列問題，小組交流討論后回答：
探究一：家庭電路中的總功率對家庭電路的影響
如圖所示，在家庭電路中，如果用電器總功率過大，電路中電流會怎么樣？
[歸納總結(jié)]
用電器總功率過大是家庭電路中電流過大的原
因之一，
解析：
由于家庭電路中各用電器必須并聯(lián)，從圖中可以看出，
顯然,家庭電路中電壓為220V恒定,總功率越大,干路中總電流越大。
用電器的總功率過大的危害
　　根據(jù)焦耳定律可知，電流過大，產(chǎn)生的熱量容易引發(fā)火災(zāi)。
　　1．小明觀察到自家電能表上標(biāo)有“220V 10A”字樣，請你幫他分析一下：
　　（1）該電能表允許安裝用電器的最大功率應(yīng)是多少？
　　（2）他家已經(jīng)安裝了500W洗衣機(jī)、200W電視機(jī)、100W電冰箱各1臺，以及19W節(jié)能燈6只，他還能再安裝一臺功率為1 200W的空調(diào)嗎？
練一練
2 200W
能
　　例題 炎炎夏日即將來臨，明明家新購置了一臺1 kW的空調(diào)。已知他家原有用電器的總功率是1 020W，電能表上標(biāo)有“220V 10A”的字樣。請你通過計(jì)算說明：
　　（1）使用這臺空調(diào)時(shí)，通過它的電流是多少？
　　（2）從安全用電的角度考慮，明明家的電路是否允許安裝這樣一臺空調(diào)？
解（1）空調(diào)接入家庭電路使用，電壓為220V。
I1=　　=　　　　= 4.5A
P1
U
103W
220V
I = I1+I2 = 4.55A + 4.64A = 9.19A
< 10A
　　（2）多種解題方法：
　　①計(jì)算同時(shí)使用所有用電器時(shí)的總電流是否超過10A。
I2=　　=　　　　≈ 4.64A
P2
U
1 020W
220V
> 2020W
P = P1+P2 = 1 000W + 1 020W = 2 020W
　　②計(jì)算用電器的總功率是否超過電能表允許使用的最大功率
P0=UI0 = 220V×10A = 2 200W
　　所以，從安全用電的角度考慮，可以安裝這樣一臺空調(diào)。
　　有時(shí)候家庭電路中用電器的總功率并不是很大，但是也會產(chǎn)生電流過大的現(xiàn)象，你認(rèn)為原因可能是什么？
想想議議
　　短路是家庭電路中電流過大的另一個(gè)原因。
短路對家庭電路的影響
知識點(diǎn)二
你知道形成家庭電路中短路的原因是什么嗎？
　　家庭電路中短路很容易造成火災(zāi)。
　　由于改裝電路時(shí)不小心、或絕緣皮破損或老化等原因使火線和零線直接連通。
　　為了防止電路中電流過大，發(fā)生危險(xiǎn)，電路中常常要安裝保險(xiǎn)絲，以保護(hù)用電器或人身安全。
保險(xiǎn)絲
　　你知道保險(xiǎn)絲是如何起到“保險(xiǎn)”作用的嗎？
視頻
探究三：保險(xiǎn)絲的作用
　　1．材料：鉛銻合金
　　　　　　 保險(xiǎn)絲的電阻比較大，熔點(diǎn)比較低
　　觀察保險(xiǎn)盒和閘刀開關(guān)上的保險(xiǎn)絲。
　　2．電路中電流過大時(shí)，保險(xiǎn)絲熔斷，自動切斷電路，起到保護(hù)作用。
　　3．保險(xiǎn)絲應(yīng)串聯(lián)在電路中
　　注意：不能用鐵絲或銅絲作保險(xiǎn)絲。
　　4．新型保險(xiǎn)裝置：空氣開關(guān)
空氣開關(guān)
住宅配電箱
商場中，一位顧客和一位賣微波爐的售貨員出現(xiàn)了不同意見。售貨員說，微波爐很省電，用它加熱食品花不了多少電費(fèi)；顧客說，微波爐很費(fèi)電，他家的微波爐常常“燒
保險(xiǎn)”。他們各是從什么角度
說的？應(yīng)該怎樣用科學(xué)術(shù)語表
達(dá)他們的意思？你能解決他們
的矛盾嗎？
想想議議
解答：
售貨員是從電能角度說的，顧客是從電功率的角度說的.售貨員的意思是：用微波爐加熱食品耗費(fèi)的電能不多，顧客的意思是：微波爐是大功率用電器，使用時(shí)會使電路中的總電流超出電能表所允許的最大值，從而熔斷保險(xiǎn)絲.解決的方法：可以選擇一款額定功率較小的微波爐.
1.在一個(gè)寒冷的冬天，小明家來了許多客人，當(dāng)他剛把第二個(gè)電烤爐接入電路中時(shí)，家里所有的燈突然熄滅，電烤爐也不發(fā)熱，檢查后發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲斷了.導(dǎo)致保險(xiǎn)絲燒斷的原因可能是（ ）
A.電路中用電器的總功率過大
B.第二個(gè)電烤爐的電阻絲燒斷了
C.燈泡的燈絲燒斷了
D.開關(guān)接觸不良
A
說明電路中電流過大，電流過大的原因有短路和過載兩種.
隨堂練習(xí)
2.下列現(xiàn)象不會引起家庭電路發(fā)生火災(zāi)的是（ ）
A.用電器總功率過大 B.短路
C.開關(guān)內(nèi)兩根線相碰 D.線路連接處接觸不良
C
解析：開關(guān)是接在火線上的，開關(guān)內(nèi)兩根線相碰就相當(dāng)于開關(guān)閉合，不會導(dǎo)致電流過大，也就不會引起火災(zāi).
3.關(guān)于保險(xiǎn)絲，下列說法中正確的是（ ）
A.選用額定電流越小的保險(xiǎn)絲，就越安全
B.選用的保險(xiǎn)絲越粗越好
C.保險(xiǎn)絲熔斷后可用銅絲來代替
D.電路中有保險(xiǎn)絲，不一定起到保險(xiǎn)作用
D
會使電路造成斷電，用電器不能正常工作
相同條件下保險(xiǎn)絲越粗，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越小，在電路中電流過大時(shí)，不能達(dá)到粗保險(xiǎn)絲的熔點(diǎn)，不能熔斷，不能起到保險(xiǎn)作用
銅絲的電阻率小、熔點(diǎn)高，用銅絲代替保險(xiǎn)絲，不能在電流過大時(shí)，自動切斷電路
電路中的保險(xiǎn)絲必須合適才能起到保護(hù)作用，太粗或太細(xì)都不行
√
×
×
×
　　家庭電路中電流過大的原因有兩個(gè)，一是電路發(fā)生短路，二是電路中用電器的總功率過大。
　　保險(xiǎn)絲是用電阻率比較大、熔點(diǎn)比較低的鉛銻合金制作的。把保險(xiǎn)絲或空氣開關(guān)接在電路中，可以保證電路中的電流過大時(shí)，自動切斷電路，起到保險(xiǎn)的作用。
課堂小結(jié)
1. 如圖19.2-6所示的甲、乙兩個(gè)電路中，開關(guān)閉合后，輸電線因電流過大而燃燒起來，甲、乙兩圖產(chǎn)生電流過大的原因是不同的。其原因各是什么？
圖19.2-6
甲
乙
解答：甲圖是因?yàn)榫€路中用電器的總功率過大，導(dǎo)致電路中的總電流過大，從而燒壞電路；乙圖中金屬線直接連接火線和零線，造成短路，短路時(shí)電路中的電流非常大，會產(chǎn)生大量的熱，使線路的溫度急劇升高，進(jìn)而燃燒起來。
圖19.2-6
甲
乙
2.電焊利用電流的熱效應(yīng)將焊條熔化，從
而使金屬部件連接在一起。某電焊機(jī)輸出電壓40V、輸出功率2000W。各種橡膠絕緣銅芯導(dǎo)線在常溫下安全載流量（長時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流）如下表。從安全角度考慮，應(yīng)選擇哪種導(dǎo)線作為電焊機(jī)的輸出導(dǎo)線？請計(jì)算后說明。
導(dǎo)線規(guī)格
導(dǎo)線橫截面積S/mm2 2.5 4 6 10
安全載流量1/A 28 37 47 68
導(dǎo)線規(guī)格
導(dǎo)線橫截面積S/mm2 2.5 4 6 10
安全載流量1/A 28 37 47 68
解答：輸出電流 由表可知，安全載流量大于50A的只有第4種規(guī)格，故應(yīng)選擇橫截面積為10mm2的導(dǎo)線作為電焊機(jī)的輸出導(dǎo)線.
3.制作保險(xiǎn)絲為什么要選擇熔點(diǎn)較低、電阻較大的材料？
解答：選擇熔點(diǎn)較低、電阻較大的材料制作保險(xiǎn)絲，當(dāng)線路中電流過大時(shí)，保險(xiǎn)絲可以在其它用電器燒壞前迅速發(fā)熱、熔斷，起到保護(hù)電路的作用.

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