第2节 《家庭电路中电流过大的原因》导学案
【学习目标】
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。
【学习重点】:电路中电流过大的原因分析
【学习难点】:保险丝的选用
【自主预习】
1.家庭电路中电流过大的原因
家庭电路电流过大的原因有两个,一是用电器的_总功率_过大,二是发生短路,即 火_线和零线直接连接。
2.保险丝
保险丝是用铅锑_合金制成的,电阻比较大_,熔点比较低。当过大的电流通过时,保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点,于是保险丝熔断,自动_切断电路,起到保险作用。禁止用_铁_丝、铜_ 丝等代替保险丝。新建楼房用空气开关代替保险丝
【合作探究】
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)
②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=…+Pn ,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 V 10(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=,家庭电路的电压是220 V,所以通过这台空调的电流:I1=== 4.5 A.