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第2节家庭电路中电流过大的原因
【学习目标】
知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器的总功率过大和短路。
知道保险丝的作用。
【学习重点】家庭电路中电流过大的原因及保险丝的作用
【学习难点】家庭电路中电流过大的原因及保险丝的作用
【自主预习】
1.家庭电路中电流和电功率的关系。
由P=UI可知,电器越多,用电器的总功率越大,干路中的电流越大。
2.家庭电路中电流过大的原因:一是用电器的总功率过大,二是电路出现短路。
3.家庭电路中电流过大导致的后果由Q=I2Rt可知,电路中的总电流越大,在相同时间内电流流过导线时产生的热量越多,导线的温度越高,这样会导致导线绝缘皮严重老化,容易引发火灾。
4.保险丝用什么材料制作?保险丝是用铅锑合金制成的,这种材料有什么特点?电阻较大,熔点比较低。
5.电路中用保险丝原因:当电路中的电流过大时,它由于温度升高而熔断,能自动熔断,起到保护电路的作用。
【合作探究】
★学生活动一:家庭电路中电流过大的原因
1:根据导课时的问题,让学生展开讨论、分析、猜想什么原因造成电路中电流过大?
2:让不同组的同学发表自己的观点,不同答案的再给予补充,老师归纳整理。
猜想1:可能是火线与零线直接连起来了;
猜想2:可能是小明家同时工作的用电器过多;
猜想3:可能是插头内部两根线接触了;
归纳总结:家庭电路中电流过大的原因:电路短路或用电器总功率过大。
3:验证猜想:家庭电路中同时连入多个大功率用电器。
问题:为什么会出现实验中的现象?
分析:用电器的总功率过大导致电流过大的原因。
用电器总功率:P总=P1+P2+P3=U(I1+I2 +I3)=UI总
因家庭电路中电源电压U =220 V不变,由I总= P总/U可知,P总越大,则I总越大。
知识拓宽1:在家中要添加新的家电,如电热器、空调等,应该先计算一下,防止电流过大超过家庭供电线路和电能表允许的最大值。
知识拓宽2:在家庭电路中由于在改装线路时不细心将火线和零线直接接通;由于灯座、插座、插头的两个接线柱接线不规范,而使得火线和零线相碰;或者电线绝缘外皮被刮或老化,使火线和零线直接接通等都会引起短路。
学生思考: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?
归纳总结:短路是家庭电路中电流过大的另一个原因
★学生活动一:保险丝的作用
1:小明家的保险丝断了,为了解决这一问题,聪明的小明很快又换了一根,可是刚换上保险丝又断了,于是小明干脆换上了一根铜丝,请问小明这样做可以吗?
学生讨论、交流,阐明自己的观点。
归纳总结:保险丝一般选择电阻率较大、熔点较低的铅锑合金;它的作用是当电路中的电流过大时,自动熔断,切断电流,起到保护电路的作用。
【归纳整理】
【课堂练习】
1. 关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A. 在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大?????????????
?B. 家用电能表的示数显示了家庭用电的总功率?????????????
?C. 如果家庭电路中不安装保险丝,那么发生短路时,会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器?????????????
?D. 电炉工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多?????
【答案】D
【解析】家庭电路是并联,由于电阻越并联越小,工作的用电器越多,总电阻越小;电能表测量的是用电器消耗了多少电能而非功率;发生短路时,用电器被短路,并没有电流通过,但线路上的电流会很大,因此线路或电源将会被烧坏,而用电器不会损坏;电炉在使用时,电炉丝和导线串联,I电炉丝=I导线,通电时间t相同,∵Q=I2Rt,R电炉丝R导线,∴电流产生的热量:Q电炉丝Q导线,从而出现电炉丝放出大量的热,而输电导线几乎不发热的现象.
2. 家庭电路中的电灯比往常的同一时间显得暗一些,观察电能表的表盘转得很快,这种情况说明电路中发生的现象可能是下列四种原因中的哪一种( )
A. 电源电压供电不足????????????? ??????B. 火线和零线发生短路?????????????
?C. 有人接入大功率用电器?????????????D. 零线在某处形成开路??????
【答案】C
【解析】电能表的表盘转得很快表明电路的总功率较大,此时干路中的电流也大,导线上有电阻,因此导线也分得一部分电压,使用户家的电压低于正常值,所以电灯比往常的同一时间显得暗一些.
?3. 在家庭电路中,闭合某一用电器开关,发现原来亮着的灯光先变暗,然后熄灭.经检查发现保险丝熔断了.产生这一故障的原因是( )
A. 开关接触不良????????????? ??B. 灯座中两个接线柱松动了?????????????
?C. 灯泡的灯丝断了?????????????
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