人教版九年级物理第十九章-第2节-家庭电路中电流过大的原因基础班教案

第十九章第2节家庭电路中电流过大的原因辅导科目 物理年级九年级 教材版本 人教版讲义类型基础版（适用于考试得分率低于60%的学员）1.知道家庭电路中电流过大的两个原因；教学目的2.了解保险丝的材料特点，理解保险丝是如何起保险作用的。3.会解决有关家庭电路的简单问题。重点：电路中电流过大的原因分析重、难点难点：保险丝的选用授课时长 建议授课时长2小时教学内容【课程导入】中央民族大学学生1号公寓S0601女生宿舍起火，北京市消防局在民族大学通报：火灾由接线板短路引燃床头所致。我国城乡许多地区进行家庭供电线路的改造，主要内容是把电线换成更粗的，电能表换成标定电流更大的，请你结合视频和线路改造说一说这种改造的必要性。家庭电路与我们的生活息息相关，我们今天就来研究家庭电路中电流过大的原因。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，电能表要换成标定电流更大的。【新知讲解】□知识点一：家庭电路中电流过大的原因探究一：家用电器的总功率对家庭电路的影响.实验探究：电功率与电流的关系按图连接好电路，先闭合开关S1、再闭合S2,最后闭合S3,观察电流表的示数是如何变化的?结论：从实验看到，逐渐增加并联的灯泡数，电流表的示数逐渐增大。说明干路中的电流随用电器总功率的增大而增大。问题：为什么会出现实验中的现象？.理论推导用电器总功率：p=乙+p+p=u(I1+12+4尸ui总—12 3- 12 3 总因电源电压U因电源电压U不变，由/总=p总/U可知，工越大，则Q越大。.家庭电路中图1 图2 图3.家庭电路用电器都是并联使用的，如果同时工作的用电器很多，即使每个用电器功率不很大，干路上的电流也会很大.可以从两个方面考虑：口并联的用电器越多，电路中的总功率越大，家庭电路中电压不变，根据公式_P=UI,,得至U1=P/U可知干路中电流变大。(图1)口并联的用电器越多，电路中的电阻越小，家庭电路的电压不变，根据公式I=U/R可知干路中电流变大.当电路中的电流增大时.根据焦耳定律Q=2及，导线电阻不变，电流增大，电流在导线上放出的热量会增多，使导线温度迅速升高,容易引起火灾.(图2).观察漫画——疲劳的插线板，插线板甚至于要烧起来，是因为用电器的总功率太大了，通过接线板导线的总电流太大了。(图3).随着人们生活水平的提高，家庭使用的电器越来越多，可能是添置了新的大功率用电器。还有一种可能是很多用电器同时使用，因为总功率与各个用电器功率之间的关系满足：P=P『p广…+Pn，因此，电路中同时使用的用电器不能过多。归纳：家庭电路中用电器总功率过大是电路中电流过大的一个原因。例题：炎炎夏日即将来临，明明家新购置了一台1.2kW的空调.已知他家原有用电器的总功率是5600W,电能表上标有“220V10(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)从电能表使用的角度考虑，明明家的电路是否允许安装这样一台空调？P…，.，，一一解：(1)根据电功率和电流、电压的关系式P=UI,可以得到I=u，家庭电路的电压是220V, P1000W所以通过这台空调的电流：/1=U=220V=4.5A. 一，…P6600W(2)增加这台空调后，明明豕的用电器总功率变为6600W,总电流为I=U=220V=30A<40A,所以，从电能表使用的角度考虑，可以安装这样一台空调.探究二：短路对家庭电路的影响.所谓短路是指电流没有经过用电器而直接构成通路。.发生短路时，根据前面学过的知识可知，导线的电阻极小，由I=U/R可知，U一定，故I极大，由Q=l2Rt可知，R和t一定时，I越大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。.改装电路时不小心、绝缘皮破损或老化、用电器进水等原因使火线和零线直接连通造成短探究三：保险丝的作用家庭电路中干路中电流过大时，导线会过热老化或引起火灾。为了防止电流过大造成伤害，都要在电路中安装保险装置。.保险丝

（1）作用：电流过大时，它由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护作用。观察各种规格的保险丝。你知道保险丝是如何起到“保险”作用的吗？（2）演示实验：观察保险丝的作用先在A、B之间接入一段细保险丝，调节滑动变阻器的滑片，使电流增大到能使保险丝熔断的某一值（也可在电路中连入电流表）。观察各金属丝的变化：现象：铜丝没有什么变化，保险丝被熔断了.保持滑动变阻器滑片位置不变，即保持电路中电流不变。在A、B间换上一段较粗的保险丝，接通电路。保险丝和铜丝均完好，没有断开。能使细保险丝熔断的电流，不一定能让粗保险丝熔断。（3）保险丝的特点□材料：由电阻大、熔点低的铅锑合金制成的□原理：由于电流的热效应，当电路中电流过大时，保险丝温度过高而熔断，切断电路，起到保护作用。口选用原则：保险丝规格用额定电流来表示。应使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流。口安装：保险丝通常安装在电能表之后的进户线上，并应串联在电路中。口注意事项：当电路被保险装置切断时，不要急于更换保险丝或使空气开关复位，要先找到发生故障的原因，排除之后再恢复供电。问题：为什么要把输电线换成更粗的？将电能表的额定电流换成更大的？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，电能表要换成额定电流更大的。.空气开关现在新建居民楼电路中的保险装置一般采用空气开关。空气开关安装在电能表后，当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路，俗称跳闸想想议议商场里，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，用它加热食品用不了多少电费；顾客说：微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”。他们各是从什么角度说的？售货员从消耗电能多少的角度说的。售货员是从微波炉消耗电能多少的角度来说的，微波炉功率大，加热时间短，相对来说消耗电能少；而顾客是从功率大小的角度来说的，而家庭电路中，若总功率过大，会引起电路中电流过大，容易烧坏保险丝。【精讲点拨】.家庭电路中电流过大两个原因:口用电器的总功率过大。口发生短路。.为了安全用电，应注意不要让干路电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大值，为此，要防止同时使用很多大功率的用电器.如果家里要添置新的大功率用电器，应先算一算它的电流，看电路中总电流是否超过供电线路和电能表允许的最大值..家庭电路的故障有两类：断路和短路。保险丝熔断，一般是由于用电器的总功率过大或发生了短路现象；若用电器不工作且保险丝没有熔断，可能是电路发生了断路，这时常用试电笔来检测。当试电笔和火线直接或间接接通时，氖管发光；当试电笔没有和火线接通时，氖管不发光。根据氖管是否发光来确定电路中何处断路。口例题【例1】家庭电路中，空气开关发生跳闸的原因是（ ）A.电流过大 B.电流过小C.电功率过小 D.电压过低【答案】A【解析】电流过大会造成空气开关跳闸，故A正确，B错误；0家庭电路的电压是220V,电功率过小，根据P=UI可知通过电路的电流较小，不会造成空气开关跳闸，故C错误；电路电阻不变时，电压太低，根据欧姆定律I=U可知电路中电流太小，不会使空气开关跳闸，

R故D错误练习1、插线板使用不当会带来安全隐患甚至引发火灾，下列属于正确使用插线板的做法是A.在插线板上可以同时使用多个大功率用电器B.插线板可以放置在家中的任何位置C.使用或购买插线板时要关注其相关技术参数D.用电器的插脚无需与插孔中的金属片完全接触【答案】C【解析】A.家庭电路中各用电器彼此并联，同时使用多个大功率用电器，相同时间会产生较多的热量，可能烧坏插线板，甚至造成短路发生火灾，故A错误；B.插线板不能随便乱放，应该放在小孩摸不着并且干燥，不会溅到水的地方，故B错误；C.应该根据插线板需要承载的用电器功率大小，选择插线板，所以，使用或购买插线板时，需要选择合适技术参数的插线板，故C正确；D.用电器与插线板连接时，要保证插脚与插孔中的金属片充分接触，不要出现“接触不良”的情况，以避免损坏用电器，故D错误。2、家庭电路中电流过大会引起电路中空气开关跳闸，其原因主要有两种，即发生短路现象和。【答案】总功率过大。【解析】在家庭电路中，因电流过大导致空气开关“跳闸”的原因有：(1)电路中发生短路故障；(2)电路中用电器的总功率过大，也会造成干路电流过大。故答案为：总功率过大。§知识小结【课堂检测】（2019山东临沂）在全国中小学安全教育平台中，安全用电常识是其中一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是（ ）A.A.用铜丝替代保险丝B.更换灯泡时断开电源开关C.开关接在灯泡和零线之间 D.使用测电笔时手接触笔尖金属体（2019四川南充）下列做法中不符合安全用电原则的是（ ）A.高大建筑物的顶端都要安装避雷针B.把用电器的三脚插头改为两脚插头，接在两孔插座上使用C.及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线D.不接触低压带电体，不靠近高压带电体3.（2019C.及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线D.不接触低压带电体，不靠近高压带电体3.（2019湖北鄂州）下列说法正确的是（A.当有人触电时应立即切断电源B.家中多个大功率用电器可以在同一插线板上同时使用C.光缆通信中光在光纤里一直沿直线传播C.光缆通信中光在光纤里一直沿直线传播D.太阳能、风能、核能都是可再生能源（2019辽宁朝阳市）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，空气开关“跳闸”，一定是发生了短路故障B.使用试电笔时手不能接触笔尾金属体C.开关必须要接在用电器和零线之间 D.家用电器达到使用寿命应及时

更换（2019山西省）“创新”小组的同学们在一次综合实践活动中，进行安全用电知识的抢答比赛，以下选项应抢答“对”的是（ ）A.用湿毛巾擦拭正在发光的台灯 B.开关连接在零线和用电器之间C.保险丝烧断后最好用铜丝替代 D.家用电器金属外壳一定要接地（2019山东泰安市）.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，开关一定要接在灯泡和零线之间B.使用测电笔时，手指不要按住笔尾的金属体C.电冰箱必须使用三孔插座D.家庭电路中漏电保护器跳闸，一定是电路中出现了短路（2019湘潭）下列做法符合安全用电要求的是（ ）A.用湿布擦拭正在工作的台灯 B.在未断开电源的情况下更换灯泡C.一个插座上同时使用多个大功率用电器 D.家庭电路中安装保险丝或空气开关（2019甘肃兰州市）（A）关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（）从空气开关跳闸，一定是电路发生了短路 B.控制电灯的开关应该接在火线与电灯之间C.使用测电笔时，必须用手直接接触金属笔尖 D.一般对人体而言，只要电压不高于220V就是安全的（2019广东省）如图所示为家庭部分电路示意图，正常发光的电灯突然熄灭。检查保险丝发现完好，再用试电笔先后检测插座的两孔，氖管均发光。由此判断电路故障的原因可能是A.插座短路丝断路A.插座短路丝断路B.进户的火线断路C.进户的零线断路D.电灯的灯10.（2019湘西土家族苗族自治州）家庭电路中电流过大会引起电路中空气开关跳闸，其原因主要有两种，即发生短路现象和。【答案】.B【解析】铜丝熔点较高不可作为保险丝替代品；更换灯泡是应断开电压以防触电；开关应接在用电器与火线之间；使用测电笔时手应接触测电笔尾，不可接触笔尖，否则会发生触电危险。.B【解析】A、高大建筑物为避免发生雷击，顶端要安装避雷针，故A符合安全用电原则；B、把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用（即用电器的金属外壳没有接地），这样当金属外壳漏电时，电流不能导向大地，会发生触电事故，故B不符合安全用电原则；C、电线的绝缘皮破损老化、破损时应及时更换，否则容易发生触电事故或短路（即火线和零线直接连通），故C符合安全用电原则；D、安全用电的基本原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故D符合安全用电原则。.A【解析】A、发现有人触电时，首先要切断电源，再采取救人措施，故A正确；B、家庭电路中不能同时使用很多大功率用电器，否则会使电路中电流的过大，而引起火灾，故B错误；C、光在光导纤维中不断反射，不是沿直线传播的，故C错误；D、核能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。太阳能，风能在自然界中可以不断再生、连续利用，属于可再生能源，故D错误。.D【解析】A.家庭电路中空气开关跳闸可能是发生了短路，或用电器总功率过大，电路电流太大造成的。故A错误。B.使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，才是正确的，当氖管发光时，说明接触的是火线。故B错误；C.控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，这样在开关断开时，用电器上没有电，不易发生触电事故。故C错误；D.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。故D正确。.D【解析】A.用湿布擦拭正在发光的台灯，湿布导电容易使人触电，故A错误；B.控制电路的开关应该接在火线和用电器之间，防止开关断开时，用电器仍然和火线连接造成触电事故，故B错误；C.保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成，在电流过大时能自动切断电源；铜丝的熔点高，在电流过大时不能自动切断电源，不能起到保险的作用，故禁止用铜丝等导线代替，故C错误；D.金属外壳的用电器，外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故，故D正确。.C【解析】A.家庭电路中，为安全起见，灯泡的开关一定接在灯泡和火线之间，故A错误；B.使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的。故B错误；C.电冰箱必须使用三孔插座来使外壳接地，故C正确；D.家庭电路漏电保护器跳闸，可能是发生的短路，也可能是有漏电的位置，还可能是总功率过大，故D错误。7.D【解析】由于生活用的水是导体，所以，用湿布擦拭正在工作的台灯容易发生触电事故，故A不符合安全用电；在未断开电源开关的情况下更换灯泡时，灯泡处仍带电，容易发生触电事故，故B不符合安全用电；家庭电路中各用电器是并联的，若一个插座上同时使用多个大功率用电器，则会造成干路电流过大，容易引起火灾，故C不符合安全用电；家庭电路中必须要有保险丝或空气开关，这样当电流过大时，可自动切断电源，对电路起到保护作用，故D符合安全用电。8.【解析】A.家庭电路中总功率过大或发生短路时，空气开关会跳闸，故A错误；.由安全用电原则可知，控制电灯的开关应接在火线和照明灯之间，故B正确；C.使用测电笔时，必须用手接触笔尾的金属体，不能与笔尖金属体接触，故C错误；D.不高于36V的电压对人体是安全的，故D错误。.C【解析】本题属于家庭电路题。根据题意所给故障现象，且发现保险丝完好，可推断故障原因不可能是短路，故排除选项A；根据试电笔检测插座时，氖管可以发光，可推断出火线不可能断路，故排除B选项；如果是电灯的灯丝断路，则只会导致电灯熄灭，而插座应该是正常的，即试电笔检测插座两个孔时，应出现的现象是：一个孔氖管发光，另一个孔氖管不发光。这与题意不符，故排除D选项；故应选C。.总功率过大。【解析】在家庭电路中，因电流过大导致空气开关“跳闸”的原因有：(1)电路中发生短路故障；(2)电路中用电器的总功率过大，也会造成干路电流过大。故答案为：总功率过大。【课堂总结】【家庭作业】一.选择题（共6小题）.（2019•株洲）在家庭电路中，一定不会引发总开关（带有漏电保护器）跳闸的是（ ）A.火线和零线直接连通B.安装用电器时人体接触火线C.试电笔笔尖接触火线D.同时使用多个大功率用电器.（2019•南通）家庭电路中，下列情形可能引起熔丝熔断的是（ ）A.插座的零线火线接反 B.两只白炽灯串联连接C.电器金属外壳未接地 D.同时使用大功率电器.（2019•呼和浩特）关于家庭电路，下列说法中正确的是（ ）A.在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大B.家庭电路中总电流过大，保险丝熔断，一定是由于电路中用电器过多，实际功率过大引起的C.用电器使用三线插头，是为了防止漏电而采取的保护措施D.保险丝一般选用电阻比较小，熔点比较低的合金制作而成4.（2019•广安）下列情况会造成家庭电路中的“空气开关”自动“跳闸”的是（ ）A.开关中的两个线头相碰B.双孔插座中的两个线头相碰C.灯泡灯丝断了D.插头和插座接触不良（2019•凉山州）安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视。某中学开展了一系列丰富多彩的教育活动，在一次关于家庭用电的“对”、“错”抢答比赛中，提出以下说法，其中应答“错”的是（）A.保险丝熔断后，不能使用铜丝代替B.控制电灯的开关必须接在火线上C.洗衣机插入三孔插座后，电灯和洗衣机是串联D.洗衣机使用三孔插座的目的是使其金属外壳接地（2019・攀枝花）如图是家庭电路正常工作的一部分。下列说法中正确的是（ ）保险丝-^3 r r—AA.导线B与大地之间的电压为220VB.保险丝能在有人触电时自动切断电路C.电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地D.闭合开关后测电笔先后插入插座的左右插孔，氖管都发光二.填空题（共3小题）（2019•河北）家用电灯的开关要接到（选填“零线”或“火线”）和灯泡之间。造成家庭电路中电流过大的原因是（只填写一种即可）。（2019•湘西州）家庭电路中电流过大会引起电路中空气开关跳闸，其原因主要有两种，即发生短路现象和。（2019•泸州）为安全用电，家庭电路中的空气开关应装在线上；空气开关“跳闸”后，受它控制的电路处于（选填“短路”“断路”或“通路”）状态；验电笔（选填“能”或“不能”）区分零线与接地线。【答案】一.选择题（共6小题）C。【解析】带有漏电保护器的总开关集成了空气开关和漏电保护器的功能，对电路起到短路、过载（用电器总功率过大）和漏电保护的作用。所以当有人触电、电路中出现短路、家用电器总功率过大时都会造成总开关出现“跳闸”现象。但试电笔笔尖接触火线，是为了辨别火线和零线，不会引起“跳闸”。D。【解析】A、插座的零线火线接反，用电器仍然能工作，不会引起电路中电流过大，不会引起熔丝熔断，故A错；B、两只白炽灯串联连接，电路中的电流比只接一个灯时的电流还小，不会引起电路中电流过大，不会引起熔丝熔断，故B错；C、电器金属外壳接地，是为了防止漏电时发生触电事故，电器金属外壳未接地，电器还能工作，不会引起电路中电流过大，不会引起熔丝熔断，故C错；D、同时使用大功率电器，电路中用电器总功率过大，会引起电路中电流过大，熔丝熔断；故D正确。C。【解析】A、在导体长度和材料一定时，横截面积越大，电阻越小；家庭电路中用电器都是并联的，同时工作的用电器越多，相当于增大了导体的横截面积，所以总电阻越小，故A说法错误。B、保险丝熔断是因为电路中电流过大，电流过大可能是短路或总功率过大造成的，故B说法错误。C、用电器使用三线插头，三孔插座上面的孔接地线，在用电器漏电时，人接触用电器，地线可以把人短路避免触电事故发生，故C说法正确。D、保险丝一般选择电阻大，熔点低的铅锑合金制成的，故D说法错误。B。【解析】A、开关中两线相碰，只是开关不起作用，用电器总是工作，并不是短路，不会引起电流过大，“空气开关”不会自动“跳闸”，故A不符合题意；B、双孔插座一孔接火线，一孔接零线，两线相碰相当于直接把火线和零线接通，这是短路，会引起电流过大，“空气开关”会自动“跳闸”，故B符合题意；C、灯丝断了，是断路，电路中没有电流，“空气开关”不会自动“跳闸