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  • 2021-11-06 发布

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

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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