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）教学目的1. 知道家庭电路中电流过大的两个原因；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、难点重点：电路中电流过大的原因分析难点：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1. 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？2.理论推导用电器总功率：P总＝P1＋P2＋P3＝U(I1＋I2 ＋I3)=UI总因电源电压U不变，由I总= P总/U可知，P总越大，则I总越大。

3.家庭电路中图1 图2 图3 (1)．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：①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,得到I= P/U 可知干路中电流变大。

（图1）①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。

(2).当电路中的电流增大时.根据焦耳定律Q=I2Rt,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）(3).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）(4).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= P1=P2=…+P n，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1.2 kW的空调．已知他家原有用电器的总功率是5 600 W，电能表上标有“220 V10(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？解：(1)根据电功率和电流、电压的关系式P＝UI，可以得到I＝PU，家庭电路的电压是220 V，所以通过这台空调的电流：I1＝P1U＝1 000 W220 V＝ 4.5 A.(2)增加这台空调后，明明家的用电器总功率变为6 600 W，总电流为I＝PU＝6 600 W220 V＝30 A<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1.所谓短路是指电流没有经过用电器而直接构成通路。

2.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=I2Rt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。

3.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路。

归纳：短路是家庭电路中电流过大的另一个原因.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。

1.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①材料：由电阻大、熔点低的铅锑合金制成的①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。

①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。

①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。

①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。

2.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】1.家庭电路中电流过大两个原因:①用电器的总功率过大。

①发生短路。

2.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．3．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。

※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；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=UR可知电路中电流太小，不会使空气开关跳闸，故D错误。

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】1．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。

2．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。

3．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。

4.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。

5.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。

6.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.D4．（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5．（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6．（2019•攀枝花）如图是家庭电路正常工作的一部分。