《家庭電路中電流過大的原因》教案教學目標教學目標：知識目標：知道家庭電路中電流過大的原因是家用電器的總功率過大和短路；知道保險絲的作用。能力目標：通過觀察模擬家庭電路總功率過大和短路的實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力和表述能力；通過實驗現(xiàn)象進行理論的分析，培養(yǎng)學生分析問題的能力。情感目標：通過對家庭電路電流過大的原因的了解，及保險絲和空氣開關的了解，讓學生有初步的安全用的常識和節(jié)約用電的意識。教學重點：分析家庭電路電流過大的原因教學難點：家庭電路中電功率的計算教學過程時間教學環(huán)節(jié)主要師生活動3分鐘8分鐘5分鐘5分鐘1分鐘引入用電器的總功率過大對電路的影響短路對電路的影響保險絲的作用課堂小結+布置作業(yè)目前，我國城鄉(xiāng)許多地區(qū)進行家庭供電線路的改造【點PPT】在改造時工人師傅要把原來的鋁芯線換成銅芯線，把原來較細的銅芯線換成更粗的，電能表換成額定最大電流更大的，【問】你知道這種“增容”改造的意義嗎？【答】生活經驗告訴我們，導線越粗、家中電能表的額定最大電流越大，允許通過的電流就越大?！締枴繛槭裁匆龃蠹彝ル娐分性试S通過的電流限值呢？什么因素會影響家庭電路中的電流大小呢？【答】隨著人們生活水平的提高，家庭電路中大功率用電器越來越多，總功率變大，總電流就會變大，導線和電能表允許通過的電流必須變大，所以電線要換粗，電能表要換成額定最大電流更大的。這樣才能最大程度地避免用電事故的發(fā)生?，F(xiàn)在，同學們是否可以回答前面的問題呢？【插入學生語音】家庭中用電器的數量會影響電路中的電流的大小。家庭中用電器的總功率會影響電路中的電流的大小。兩位同學的回答都不錯，其實都是一個意思。在家庭電路中，增加同時工作的用電器的數量，總功率就會隨之增加。家庭電路兩端的電壓不變，所以總電流就會變大。如果電路中允許通過的最大電流值過小，就可能發(fā)生事故下面，我們通過實驗看看這個現(xiàn)象”?！军cPPT】同學們看到的是一個由三盞白熾燈組成的并聯(lián)電路，電源14V，干路開關，串聯(lián)在干路的電流表測量通過干路中的電流。我們可以通過表盤觀察干路電流的變化，為了直觀地展示電流過大時對電路的影響，我們在AB兩點間接入一根外皮比較容易燃燒的導線。實驗中，我們將三盞燈逐個接入電路，請同學們觀察【點PPT】電流表示數的變化【點PPT】AB兩點間的導線發(fā)生的現(xiàn)象【播放視頻】我們開始實驗（全屏播放）閉合開關，現(xiàn)在我們把一盞燈接入電路，發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生了偏轉；接著把第二盞燈接入電路，發(fā)現(xiàn)電流表的示數變大了；再把第三盞燈接入電路，電流表的示數更大了，同時看到AB兩點間導線的外皮已經冒出了大量的白煙【點PPT】在實驗中隨著接入電路中用電器的個數增加，【點PPT】電流表示數增大，通電一段時間，【點PPT】導線上的絕緣皮冒白煙，說明電路中產生了大量的熱量?！締枴繛槭裁磿霈F(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？【答】有同學們回答是因為電路的總功率過大，導致電流過大造成的，特別棒！【點PPT】并聯(lián)電路的總功率等于每盞白熾燈消耗的功率之和，根據P=IU，可以得到因為電路兩端的電壓U是定值。用電器總功率P越大，電路中的電流I就越大?！军cPPT】根據焦耳定律Q=I2Rt，電流I越大，產生的熱量Q越多，所以電路AB間的導線才會冒白煙，甚至起火燃燒，如果發(fā)生在我們的家庭電路中就容易引發(fā)電火災。所以在家庭電路中，不能同時使用太多大功率用電器，即使每個用電器的功率不算很大，如果同時使用，它們的總功率也會相當可觀，電路中的總電流也可能超過安全值。容易引發(fā)電路事故。根據以上的分析，我們可以知道【點PPT】用電器的總動率過大，是家庭電路中電流過大的原因之一隨著生活水平的不斷提高我們家里通常會購置一些大功率的用電器，比如空調、電熱水器等，如果同時使用很可能會發(fā)生危險，下面讓我們變成安全小能手，幫老師解決家里的實際問題吧！老師家新購置了一臺1kW的空調。老師家中原有用電器的總功率是5600W，電能表上標“220V40A”。從用電安全方面考慮，能不能再安裝一臺功率為1kW的空調？我已經看到很多同學迫不及待的要告訴我答案了【點PPT】220V，40A是電能表提供給我們的基本信息。其中40A是電能表的額定最大電流。【點PPT】只要家里的實際電流小于電能表的額定最大電流，就不會發(fā)生危險，可以安裝?！军cPPT】

用電器的實際功率為P實際=1000W+5600W=6600W，根據公式：P=UI得到6600W除以220V，電流為30A，總電流30A<額定最大電流40A，所以可以安裝這臺空調?！军cPPT】解法一是從比較電流的角度判斷的，【答】除了這種方法，還有其他方法嗎？【答】有同學說可以比較用電器的實際總功率和電路允許的最大額定功率，對。【點PPT】只要P實際小于P額就可以P額=UI額=220V×40A=8800W>6600W，也可以判斷?！军cPPT】解法二是從比較總功率的角度判斷的，都可以幫老師解決這個問題！同學們真的是太棒了，希望我們都成為家里的安全小能手！有時候家庭電路中用電器的總功率不是很大，但是也會產生電流過大的現(xiàn)象，我們來看一看這種現(xiàn)象?！静シ乓曨l】視頻中潮濕樹枝直接連接在兩條導線之間，引發(fā)了火災。在我們實際生活中，很多用電事故所引發(fā)的火災都是由于短路造成的，【點PPT】那么短路也會造成家庭電路中電流過大嗎？【點PPT】根據歐姆定律可知，在短路情況下，電阻R很小，如果電壓U不變，電路中的電流I就會很大。下面我們仍然通過實驗，來模擬發(fā)生短路的情況【點PPT】我們仍然使用上次實驗用的示教板，所不同的是，用一個短路開關S4與燈泡并聯(lián)我們開始實驗【播放視頻】（全屏播放）首先閉合干路開關，然后閉合一條支路開關，將一盞燈接入電路，燈泡發(fā)光，電流表的示數正常。此時將短路開關S4閉合，我們發(fā)現(xiàn)燈泡熄滅了，同時電流表示數迅速變大，AB間導線絕緣皮被燒毀，導線已經被燒紅了當短路開關S4閉合后，電路發(fā)生短路，【點PPT】燈泡不能發(fā)光，電流表的示數迅速變大，導線絕緣皮迅速燒毀，冒出火花，放出大量白煙?！締枴空埻瑢W們思考，為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？【點PPT】在短路情況下，電路中電流I很大?！军cPPT】根據焦耳定律電路電流很大，【點PPT】就會產生大量的熱量。電路中AB導線才會迅速燒毀?？梢姸搪芬矔斐呻娏鬟^大，【點PPT】是家庭電路中電流過大的另一個原因在家庭電路中由于一些原因使火線和零線直接連通，會引發(fā)短路，【點PPT】例如電線老化、電線絕緣皮破損【點PPT】線路受潮、接線時不小心接錯。都可能造成短路，使得家庭電路的電流過大，很容易造成火災，【點PPT】我們日常生活中要定期檢查家里的用電器線路，及時更換老化的電線，做到防患于未然，最大程度避免事故的發(fā)生。當電路發(fā)生異常，電流變大時，可能損壞電路中的某些重要器件，也有可能燒毀電路甚至造成火災。所以在電路中必須安裝保險設備以保護用電器或人身安全?！军cPPT】如圖所示是各種保險絲，【點PPT】和保險絲的替代品，現(xiàn)在多數家庭中安裝的空氣開關。下面我們一起來了解一下保險絲和空氣開關?！军cPPT】保險絲又叫熔絲，把它安裝在特殊的瓷盒就成了熔斷器，這就是我們常說的保險。【點PPT】也可以將保險絲安裝在玻璃管內稱為保險管，保險管多用于各種電氣設備中，保險絲是安全用電的監(jiān)護者，面我們通過實驗來了解保險絲的作用【播放視頻】（全屏播放）【問】實驗中我們看到電路中的保險絲在什么情況下熔斷了？【答】對，電路中電流過大時。小燈泡被短接，此時有過大的電流通過電路，保險絲迅速熔斷，自動切斷電路，從而起到保護作用?！军cPPT】所以保險絲的作用是，當電路中的電流過大時，保險絲自動熔斷，保護電路。【問】生活中如果保險絲熔斷，能不能用銅絲或鐵絲來替換保險絲呢？【播放視頻】（全屏播放）【問】實驗中，為什么保險絲熔斷了，而銅絲沒有變化呢？【答】對，有同學提到了保險絲的電阻比較大，根據焦耳定律，當電流和通電時間相同時，電阻大，產生的熱量較多。此時保險絲和銅絲的長度與橫截面積相同，【點PPT】由于保險絲的材料是電阻率比較大的，所以它的電阻就比較大，相同情況下，產生的熱量就比較多?！締枴勘ｋU絲產生了較多的熱量，能迅速熔斷，它還應該具備什么特點呢？【答】同學們答的非常好，保險絲的熔點比較低，【點PPT】保險絲是由電阻率比較大，熔點較低的鉛銻合金制成?！军cPPT】因此銅絲是不能替代保險絲的。保險絲有很多不同規(guī)格，它們的橫截面積也不同，我們通常用額定電流來表示保險絲的規(guī)格，表中是一些常見保險絲的規(guī)格，【點PPT】比如直徑為0.28mm的保險絲，它的額定電流是1A，熔斷電流是2A?！军cPPT】直徑為0.71mm的保險絲，它的額定電流是3A，熔斷電流是6A?！军cPPT】當通過保險絲的電流小于它的熔斷電流時，保險絲不會熔斷”?！军cPPT】如果電流超過它的額定電流，達到它的熔斷電流時，保險絲就會迅速熔斷。增加保險絲的電路對于我們來說就安全多了，剛才我們模擬家庭電路的實驗，如果加入規(guī)格合適的保險絲，電路就不會發(fā)生危險。讓我們再來看這個實驗，實驗中注意觀察保險絲和AB間導線的變化【播放視頻】（全屏播放）我們先在電路中安裝好保險絲。然后閉合干路開關，接入第一盞燈，接入第二盞燈，接入第三盞燈，AB間導線沒有出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。保險絲熔斷，起到保護電路的作用?，F(xiàn)在許多樓房的供電線路已經不再使用保險絲了，而是用空氣開關來代替，空氣開關也能起到保險絲的作用。有一種空氣開關的主要部分是電磁鐵，它是利用電磁鐵原理工作的。當電流過大時，由鐵心、銜鐵、吸引線圈和彈簧組成的保險裝置就會自動脫扣，相當于開關自動斷開，切斷電路?？諝忾_關自動跳閘后，排除電路中的故障，用手重新閉合開關就可以。和使用保險盒相比，空氣開關省去了更換保險絲的過程，更便捷，更安全?！军cPPT】本節(jié)課我們一起了解了【點PPT】家庭電路中電流過大的原因，一是電路中用電器總功率過大，二是電路發(fā)生短路。為了保護家庭電路及我們的人身安全，電路中必須使用保險設備，保險絲或空氣開關，【點PPT】保險設備可以在家庭電路電流過大時自動斷開，切斷電路，起到保險的作用?！军cPPT】所以保險絲的材料是電阻率較大，熔點較低的鉛銻合金制成的。在我們的家庭電路中雖然安裝了保險絲或空氣開關，但我們平時用電也要多注意，多檢查，讓安全伴我們同行?！军cPPT】今天的作業(yè)1.基礎性作業(yè)：完成課后練習2.拓展性作業(yè)：請同學為自己家做一次安全排查。調查一下家里用電器的總功率是多少？對比電能表上的參數，看能否同時使用這些用電器知能演練提升能力提升1.不同粗細的保險絲,允許通過的電流是不同的。一座教學樓的總保險盒中的保險絲,允許通過的電流為25A,樓里共有20間教室,每間教室裝了40W的日光燈6盞,在全部日光燈都亮時,能再接上100W的電風扇()A.7臺 B.8臺 C.9臺 D.10臺2.關于保險絲,下列說法正確的是()A.電路里裝了保險絲,就能起保險作用B.選用額定電流越小的保險絲,就越能起保險作用C.只有用適當規(guī)格的保險絲,才能既不妨礙供電,又能起到保險的作用D.保險絲熔斷后,可以用同樣粗細的銅絲代替使用3.家庭電路中有時出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,原來各用電器都在正常工作,當把手機充電器的插頭插入插座時,家中所有的用電器都停止了工作,其原因可能是()A.這個插座的火線和零線原來就相接觸形成了短路B.插頭插入這個插座時,導致火線和零線相接觸形成了短路C.插頭與這個插座接觸不良形成了斷路D.同時工作的用電器過多,導致干路電流過大,保險開關跳閘4.某同學家的電燈均正常工作,當他把“220V16W”的臺燈插入插座后,閉合臺燈開關,室內電燈全部熄滅,發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是()A.插座處短路B.臺燈燈頭處短路C.插座處斷路D.臺燈燈頭處斷路5.家庭電路中的電燈昏暗,電能表表盤卻轉得飛快,這種現(xiàn)象說明電路發(fā)生的情況可能是()A.短路 B.總功率過大C.漏電 D.電源電壓不足6.如圖所示,家庭電路中閉合開關后燈泡不亮。用試電筆檢測插座的兩孔,發(fā)現(xiàn)只有插入右孔時氖管才發(fā)光。用試電筆檢測A點氖管發(fā)光,檢測B點氖管不發(fā)光。發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是()A.燈泡被短接 B.燈絲斷了C.開關接觸不良 D.插座被短接7.如圖所示,在接線柱A、B間接入導線(其材料為普通銅絲),在接線柱C、D間接入保險絲,接通電源,燈泡正常發(fā)光,保險絲不熔斷;斷開電源,在B、D間連上一根導線,再次接通電源時,燈不亮,保險絲熔斷。以下判斷錯誤的是()A.導致保險絲熔斷的原因是電路中電流過大B.保險絲熔斷時,保險絲中的電流大于AB間導線中的電流C.保險絲熔斷,但燈泡依然完好D.用銅絲代替保險絲不符合安全用電的原則8.小明開著空調看電視時,媽媽打開電飯鍋做飯,家里的自動空氣開關“跳閘”了,“跳閘”的原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

小明家自動空氣開關上的銘牌如圖所示,由此判斷他家的電路允許使用的用電器總功率最大為W。

DZ47-70A最大工作電流10A漏電電流 ≤30mA額定電壓 220V9.保險絲的規(guī)格常用額定電流來表示,選用保險絲時,應使它的額定電流等于或略大于電路中的最大工作電流。下表所列是常用的鉛銻合金保險絲的規(guī)格。直徑/mm額定電流/A熔斷電流/A直徑/mm額定電流/A熔斷電流/A0.28120.71360.321.12.20.813.757.50.351.252.50.985100.361.352.71.02612(1)由表中的數據你能得到哪些有關保險絲的知識。(寫出2條)(2)小華家照明電路中有“220V40W”的電燈4盞,功率為60W的電風扇1臺,1000W的電熱水器1臺,請你幫他正確選擇一種規(guī)格的保險絲?！?0.閱讀下列材料,回答文后問題。保險絲的分類按保護形式分,可分為過電流保護與過熱保護。用于過電流保護的保險絲就是平常說的保險絲(也叫限流保險絲),用于過熱保護的保險絲一般稱為溫度保險絲。溫度保險絲又分為低熔點合金型與感溫觸發(fā)型,還有記憶合金型等等。溫度保險絲是防止發(fā)熱電器或易發(fā)熱電器溫度過高而進行保護工作的。例如:電冰箱、電熨斗、電飯鍋、電爐、變壓器、電動機等,它“響應”于用電器溫度的升高,不“理會”電路的工作電流大小,其工作原理不同于限流保險絲。按使用范圍分,可分為電力保險絲、機床保險絲、電器儀表保險絲(電子保險絲)、汽車保險絲。按體積分,可分為大型、中型、小型及微型。按額定電壓分,可分為高壓保險絲、低壓保險絲和安全電壓保險絲。按分斷能力分,可分為高、低分斷能力保險絲。(1)家庭電路中的保險絲按保護形式分,有和兩種。平時家庭電路中接在總開關后的保險絲屬于,也叫;而加在電爐旁的保險絲屬于,也叫。

(2)安全電壓保險絲若接入家庭電路的保險盒中,則保險絲。

(3)關于保險絲,下列說法正確的是()A.溫度保險絲和限流保險絲的工作原理相同B.電力保險絲、電器儀表保險絲是按額定電壓分類的C.大型、中型、小型及微型是按保險絲體積分類的D.高、低分斷能力保險絲是按使用范圍分類的探究創(chuàng)新★11.一臺冷熱兩用空調,其銘牌如下表所示。電源電壓220V頻率50Hz額定制冷功率1280W額定制熱功率1380W(1)若用空調提高室溫,開機后,電路中的電能表的示數由168kW·h運轉到168.69kW·h時,空調待機,則空調工作多長時間?(2)空調正常工作時,電路中的保險絲的額定電流不應小于多少?知能演練·提升1.AP總=U總I總=220V×25A=5500W,P實=20×6×40W=4800W,P風扇=P總-P實=700W,700W100W=7(2.C電路中的保險絲在電流過大時起保護作用,它不僅允許電路中用電器正常工作,還要起到保險作用,所以它的選擇是有要求的,應讓保險絲的額定電流等于或略大于用電器正常工作的電流。3.B若是插座處原來有短路,則在沒有插入手機充電器之前,電路就已經出現(xiàn)了短路,室內用電器不會正常工作,故選項A錯誤;若是插頭插入這個插座導致火線和零線相接觸形成了短路,則室內所有的用電器全部停止工作,若不及時斷電會發(fā)生火災,故選項B正確;若是充電器的插頭與插座斷路,則充電器不工作,不會影響室內其他用電器,故選項C錯誤;手機充電器的功率很小,使用后不會導致干路中總電流過大、保險開關跳閘,故選項D錯誤。4.B室內電燈全部熄滅,表明干路上的保險絲被熔斷,是由電路中的電流過大造成的。若是插座處原來短路,則在沒有插入臺燈之前,保險絲即被熔斷,其他燈不會發(fā)光,故A不符合題意;若是臺燈燈頭處短路,則在臺燈插頭插入插座,并且閉合臺燈開關時,電路出現(xiàn)短路,故B符合題意;若插座處斷路,則閉合臺燈開關后只有臺燈不亮,不會影響室內其他電燈,故C不符合題意;若臺燈燈頭處斷路,閉合臺燈開關,臺燈不發(fā)光,室內電燈都發(fā)光,故D不符合題意。5.B電燈昏暗說明電燈仍在工作,即不是短路,整個線路沒有產生電火花或有線頭裸露在外,即不漏電。從已知條件來判斷不能確定總電源的電壓是否不足。當電路中用電器總功率過大時,干路電流變大,導線上有電阻,導線上分擔電壓變大,總電壓不變時,燈分擔的實際電壓變小,達不到燈正常工作時的電壓,也達不到正常發(fā)光時的功率,所以電燈昏暗。6.B