家庭电路中电流过大的原因 教学设计.docx

第19章家庭用电

第二节家庭电路中电流过大的原因

【教学目标】

知识与技能

1.知道家庭电路中电流过大的两个原因,以及保险丝是如何起保护作用的。

2.了解电流过大的危害,有初步的安全用电常识。

3.会解决有关家庭电路的简单问题。.

过程与方法

通过观察体验，知道保险丝怎样保险

情感、态度与价值观

使学生具有安全用电的意识

【教学重难点】

重点：分析家庭电路中电流过大的原因

难点：家庭电路电功率的计算

【教学过程】

【新课引入】

最近几年，我国城乡许多地区在进行家庭供电线路的改造，改造的主要内容是把电线换成更粗的，把电能表换成额定最大电流更大的。

生活经验告诉我们，家中电能表额定最大电流越大，允许通过的电流就越大，为什么要增大家庭电路中允许通过的电流限制呢？什么因素会影响家庭电路中电流的大小呢？

【新课教学】

一、家用电器的总功率对家庭电路的影响

随着人们生活水平的提高，家庭电路中像空调、电热水器等大功率用电器越来越多，上节课我们已经了解了家庭电路中各电器都是并联的，若同时工作的用电器的数量增加了，家庭电路的总功率就会随之增加，根据公式P=UI，可以得到I=P/U。而家电路中的电压是一定的，U=220V，所以用电功率P越大，电路中的电流I就越大。相应的导线和电能表允许通过的电流必须变大，所以导线要换粗，电能表要换成额定最大电流更大的，这样既能满足民众的需求，又能最大程度的避免用电事故的发生。

如果允许通过的最大电流值过小，就可能会发生事故。下面我们通过实验来看看这个现象。同学们看到的电路板的电源为12伏,干路中的电流表测量通过干路中的电流,我们可以通过表盘观察干路电流的变化。在实验中，我们将小灯泡逐个接入电路，请同学们认真观察电流表示数的变化下面我们开始实验。闭合半路开关，把一盏灯接入电路，我们发现电流表的指针发生了偏转。我们把第二盏灯接入电路，发现电流表的示数变大了，

如果再把第三盏灯接入电路，看到导线的红色绝缘皮已经冒出了大量的白烟。在实验中，随着接入电路中用电器的个数增加，电流表的示数增大。通电一段时间，导线上的绝缘皮冒白烟，请同学们思考，为什么会出现这样的现象呢？

有同学回答是因为用电器的总功率过大导致电流过大造成的。非常棒！根据焦耳定律Q=I2Rt，当电阻和通电时间相同时，电流越大产生的热量Q越多。所以绝缘皮才会冒白烟，甚至起火燃烧，如果发生在我们的家庭电路中，就容易引发火灾。所以在家庭电路中不能同时使用太多大功率用电器，也不要在插座板上同时插上很多用电器来使用,其实每个用电器的功率不算很大，如果同时使用，它们的总功率也会相当可观，总电流也可能超过安全值容易引发电路事故。

我们来看这个现象(总功率过大引发的火灾),由以上的分析，我们可以知道用电器总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。

下面让我们变成安全小能手，帮老师解决家里的实际问题吧。炎炎夏日即将来临,老师最近打算给家里的书房新购置一台功率为1000瓦的空调。家里原有用电器的总功率是5600瓦。电能表上标220伏40安。从用电安全方面考虑，老师家能不能再安装这样一台空调呢？请大家拿出作业本,帮老师计算一下.

相信同学们已经帮老师计算好了.我们一起来看看.

220伏40安式电能表给我们提供的基本信息，40安式电能表的额定最大电流。空调的功率1000瓦，原有用电器的功率5600瓦，只要家里的实际电流小于电能表的额定最大电流，就不会发生危险，可以安装。P实际等于P空调加P0等于1000瓦，加上5600瓦等于6600瓦，根据公式P=UI得I=P/U=6600瓦/220伏,电流为30安。实际电流30安,小于电能表的额定最大电流40安，所以可以安装这台空调。这种方法是从比较电流的角度判断的，同学们还有其他的方法吗？

有同学说可以比较用电器实际总功率和电路允许的最大电功率.

对，只要实际功率小于最大额定功率就可以。

P额等于u乘以I额等于220伏乘以40安等于8800瓦，8800瓦大于用电器实际总功率6600瓦，所以也可以安装。方法二是从比较功的角度判断的，两种方法都可以帮老师解决实际问题。同学们真的是太棒了，希望大家都能成为家里的安全小能手。

二、短路对家庭电路的影响

有时候在家庭电路中用电器的总功率不是很大，但是也会产生电流过大的现象，让我们来看看这个现象。

（播放短路视频）

视频中，电线短路，引发了火灾。在我们实际生活中，很多用电事故所引发的火灾都是由于短路造成的，那么短路也会影响家庭电路中电流过大吗？

根据欧姆定律I等于u除以R，可知。在短路情况下，电阻R很小，如果电压U不变，电路中的电流I就很大。

下面我们仍然通过实验来模拟电路发生短路的情况，我们仍然使用上次实验，在上次实验的基础上,用一根导线与灯泡并联。导线并联上去之后,灯