九年级物理上册《第2节 家庭电路中电流过大的原因》教学课件

九年级物理上册《第2节 家庭电路中电流过大的原因》教学课件

第十九章 生 活用电 第 2 节 家庭电路中电流过大的原因 人教 版 物理 九 年级 下册 我 国许多 城乡 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，请你说一说这种改造的必要性。 1. 知道家庭电路中 电流过大 的两个原因；了解 保险丝 的材料特点，理解保险丝是如何起保险作用的。  2. 会设计实验来说明电路中电流过大的原因，通过实验探究保险丝在电路中的作用。 　 根 据 P = UI ，可以得 到 家 庭电路中的电压是一定的， U = 220V ，所 以用 电器总 电功率 P 越大 ，电路中的 电流 I 就越大 。 家庭电路中的总功率： P = P 1 + P 2 + … + P n 家 庭电路中的供电线路、保险装置和电能表都有允许通过的 最大电 流。 若 通过的 电流超过允许值 ，会引起 线路故障 ，甚至发生火灾。 知识点 1 家用电器的总功率对家庭电路的影响 结论 ： 用 电器的总功率过大 是 家庭电路中电流过大的原因之一 。 用电器的总功率过大，容易发生火 灾 点击图 片模拟实验 点击图 片模拟实验 例 题 1 炎炎夏 日里， 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 220 V 。 I 1 = 　　 = 　　　　 ≈ 4.55 A P 1 U 10 3 W 220 V 通过这台空调的电流： I=I 1 + I 2 = 4.55A+4.64A =9.19 A < 10 A > 2 020W P = P 1 + P 2 = 1 000W+1 020W =2 020W 方法（二） 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 （ 2 ）多种解题方法： 方法（一） 计算同时使用所有用电器时的总电流是否超过 10A P 0 = UI 0 = 220V×10A =2 200W I 2 = 　　 = 　　　　 ≈ 4.64 A P 2 U 1 020W 220V 所以，从安全用电的角度考虑，可以安装这样一台空调。 1. 据 报道 “某市 地铁三号线存在安全事故隐患，整条线路所用电缆偷工减料，各项生产指标都不符合地铁施工标准，电缆线径的实际横截面积小于标称的横截面积，会造成电缆电线的发热过大，可能发生火灾。”请你用学过的物理知识解释存在安全隐患的原因。 答： 电缆线径的实际横截面积小于标称的横截面积，导线的横截面积越小，电阻越大。根据焦耳定律 Q = I 2 Rt 可知，在电流和时间一定时，它产生的热量就比较多，电缆的温度就会升高较多，容易引发火灾。 短路 是 家庭电路中电流过大的另一个原因 。 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？ 知识点 2 短路对家庭电路的影响 点击图 片模拟实验 　　 你知道形成家庭电 路短 路的原因是什么吗？ 由 于改装电路时不小心，使 火线和零线直接连通 造成短路；电线绝缘皮破损或烤焦，电线和用电器使用年限过长，绝缘皮破损或老化，也会使火线和零线直接连通或电器进水造成短路。 　　家庭电路中短路很容易造成火灾。 短路对家庭电路的影响 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。 各种 保险丝 知识点 3 保险丝的作用 点击图片播 放视 频 ① 作用： ② 材料： ③ 注意： 选用合适规格的熔丝，不能用 铜丝或者铁丝 代替。 电路中电流过大时，熔丝熔断，自动切断电路，起到保护作用。 熔丝由 电阻较大、熔点较低 的铅锑合金制成。 插入式保险盒 保险丝的 额定电流 应 等于或稍大于 电路中 最大正常工作 时的电流。 ④ 选择： 家庭电路中的所有用电器都工作时的电 流 利用了电流的热效 应。 保险丝的作用及选择 新 建楼房的供电线路已经不再使用保险丝，而用起保险作用的空气开关代替。 室内配电盘 例 题 2 在装有额定电流为20A的保险丝的家庭电路中，已装有“220V 100W”的电视机2台，“220V 125W”的电冰箱1台，“220V 800W”的电饭锅1个，“220V 225W”的洗衣机1台，“220V 20W”的节能灯8盏，“220V 1000W”的空调2台。求： （1）在电路中最多还能安装多大功率的用电器？ （2）若因电路出现故障，保险丝不慎熔断了。现检修好电路后，手边只有额定电流为10A的保险丝，应该怎么办？ 解： （1）电路允许的总功率： P 1 = UI = 220V×20A =4 400W 现 有用电器的总功率 ： P 2 = 100W×2+125W+800W+225W+20W×8+1 000W×2= 3 510W 电 路还能接入用电器的功率为： P = P 1 – P 2 = 4 400W – 3 510W =890W （ 2）并联电路干路电流等于各支路电流之和，可以用两根额定 电流为10A的保险丝 并联 接入家庭电路。 2. 小 华家有 30W 日光灯 2 盏， 15W 的电灯 3 盏， 60W 的彩电 1 台， 100W 的电冰箱 1 台， 300W 的洗衣机 1 台， 600W 的音响 1 台， 1kW 的电饭煲 1 个，问：他家的总保险丝应如何选择？ 解 ： 用电器的总功率： P 2 = 30 W×2+15W× 3 + 6 0W+ 100 W+ 30 0W+ 6 00W +1 000W = 2 165 W 所有用电器都工作时，电路中的电流： 所以，他家应选择额定电流为 10A 的总保险 丝。 连接中考 1 . （ 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 C 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。 2 . （2018•枣庄）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（　　） （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） A 家庭电路中电流过大 连接中考 连接中考 3 . （ 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 总电流越大 C 也可能短路 电阻较大 1 . 在 家庭电路中，各用电器之间是 ________ （选填“串联”或“并联”）连接的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，小天分析其原因可能是电热水壶插头内部 _________ ，也可能是家里电路中用电器总功率 __________ 。 短路 过大 并联 基础巩固题 2. 近年来许多重大火灾都是因为线路故障引发的， 线路故障的 一个原因是连接处接触不良。与连接完好相比 接触不良 处的阻值 _______ （填“增大”“减小”或“不变”），在该处消耗的电功率将变大，会造成局部过热，引发火灾。另一个原因是线路严重老化，通电时导线之间容易发生短路。导线中电流过 ________ ，酿成火灾。 增大 大 基础巩固题 3 . 小 雨家的空气开关发生了跳闸，则一定是电路中 （ 　　） A．发生了断路 B ．用电器电阻过大 C．电压高于220V D．总电流过大 D 基础巩固题 4 . 随 着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若出现如图所示情形，会导致连接插座的导线发热，下列做法可行的是 （ 　　） A．在保险盒中更换更粗的保险丝 B．减少同时使用大功率用电器 C．在该插座上再插入一个插座供 其他用 电器使用 D．不需理会继续使用 B 基础巩固题 小 明按老师要求，对自家电器进行了 精心 调查，结果如下： 现有家用电器 电能表铭牌 干路空气开关额定电流 干路电线规格和额定电流 电视机1台 电灯 5盏 电热水器1台 洗衣机1台 电冰箱1台 220V 10A 10A 直径3mm铜线，允许最大电流15A 300W 560W 1 000W 200W 100W （ 1 ）只开一台电视和所有电器全部打开两种状态下，哪种状态电阻较大？ （ 2 ）小明家电器同时用电，电能表超负荷吗？请通过计算说明。 （ 3 ）电冰箱是24小时不间断工作的电器，假设电冰箱一个月工作360小时，电冰箱一个月用了多少度电？ 能力提 升题 解： （1）家庭电路的连接方式为并联，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一个分电阻，所以，只开一台电视时，电路中的总电阻大； （ 2）电能表允许家庭用电器同时工作的总功率 ： P = UI =220V×10A= 2 200W 小 明家电器同时用电时总功率 ： P ′= 300W+560W×5+1 000W+200W+100W=4 400W 因 P ＜ P ′，所 以，电能表超负荷 ； （ 3）由 可得 ， 电冰箱一个月用的电： W = P ″ t = 100×10 -3 kW×360h =36kW‧h=36度 用电器总功率过大 原因 用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制 成 短路 选择 保险丝 材料 保险丝的额定电流等于或稍大于电路中最大的正常工作电流 家庭电路中电流过大的原因 作用 当电流过大时，切断电路，起到保护作用 作业 内容 教材作业 完 成课后 “ 动手动脑学物理 ” 练习 自主安排 配套练习 册练 习