人教版九年级全册第2节 家庭电路电流过大的原因学案设计

主  要  教  学  过  程

教学内容

教师活动

学生活动

一、创设情景

导入新课

【创情景，导新课】

播放视频：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。

（设计意图：结合视频并联系生活实际思考问题，为本节课的学习作铺垫，肯定大家的想法，激发学生学习兴趣。）

结合视频和生活实际谈看法：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。

二、探究学习

（一）家用电器的总功率对家庭电路的影响

（二）短路对家庭电路的影响

（三）保险丝的作用

1、保险丝及新型保险装置（空气开关）

2、学以致用

一、家用电器的总功率对家庭电路的影响

【实验体验1】：电功率与电流的关系 

活动1：把2节干电池、3.8V小灯泡、开关、电流表组成串联电路,观察电流表示数。

活动2：把多个小灯泡依次递增与3.8V小灯泡并联,再观察电流表示数。

(1)电路中只有一个小灯泡时,闭合开关,电流表示数　　　(选填“较小”或“较大”)。

(2)把多个小灯泡并联接入电路中,用电器的总功率在______(选填“变大”或“变小”)。此时电流表示数　　　　(选填“变大”或“变小”)。

结合“实验体验1”,思考以下问题：

由“体验1”可知,电路中的电流会随电路总功率的增大而　　　　(选填“增大”或“减小”)。

【实验体验2】

利用如下图保险丝作用演示器演示：保险丝部位换成铜丝，功率较小时，电路正常工作。总功率过大时导线上的绝缘皮冒少量烟，后迅速断开电路。

实验中：（1）你看到了什么现象？

（2）导线为什么被烧毁？

（3）电路中的电流为什么很大？

通过上面的两个体验活动思考：

家庭电路中,当增加大功率的用电器时,如何保证电路安全?

【实验总结】

1、   对某一个用电器来说，用电器的功率越大，则电路中的电流也就越大。

2、     电路中接入的用电器过多，也容易使电路中的电流过大。

【练一练】

炎炎夏日即将来临，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

1 020 W，电能表上标有“220 V 10 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。

（2）方法①  计算同时使用所有用电器时的总电流是否超过10 A。

所以，从安全用电的角度考虑，可以安装这样一台空调

（设计意图：利用所学知识解决实际问题，提高学生的应用能力。并尝试一题多解，提高学生灵活运用知识的能力。）

二、短路对家庭电路的影响

【想想议议】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？

实验体验：短路的演示实验

在如下图中的电路的干路上加保险丝． 再在灯的两端BD处并联一段导线．当闭合干路开关S时，观察到什么现象？这个实验又说明什么问题？

小结： 家庭电路中出现短路也引起电流过大．

 提问：为什么出现短路，电路中电流就很大呢？

 [总结]

短路是家庭电路中电流过大的另一个原因。

三、保险丝的作用

【想想议议】如何防止总功率过大或短路对家庭电路的危害？

小结：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。

演示实验：

展示各种规格的保险丝。

你知道保险丝是如何起到“保险”作用的吗？

观察演示实验：实验中你看到了什么？这个现象说明了什么？

学生讨论总结：

如图连接电路，电流较大时，保险丝熔断，而导线和铜丝等不会损坏。

可见，在电流较大时，保险丝会先行熔断，自动切断电路，对整个电路起到保护作用。

【想想议议】

为了起到保险作用，保险丝应该具有什么样的材料特点？保险丝与用电器的连接方式应该是怎样的？

学生自学课本P111结合生活实际讨论。

（设计意图：利用已有的物理知识分析实际问题，学以致用，体会到物理学习的乐趣和学习的成功感。）

总结：保险丝及新型保险装置（空气开关）

（1）材料：由电阻大、熔点低的铅锑合金制成的

（2）原理：当电路中电流过大时，电能转化成热的功率迅速增大，保险丝由于温度过高而熔断，切断电路，起到保护作用

（3）安装：保险丝或空气开关通常安装在电能表之后的进户线上，并应串联在电路中。

（4）选择：家庭电路中保险丝的额定电流应等于或稍大于电路正常工作的电流。　

（5）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

【学以致用】再次回忆刚才的短路实验 并学以致用。家中的保险丝烧断了，怎么办？

（设计意图：通过实验再次体会保险丝的作用，并通过触目惊心的实验现象加强安全用电意识。）

学生动手实验，探究电功率与电流的关系

学生讨论原因：

体验1：由电功率公式P=UI,可得到I= P/U  ,当电路中电压一定时,电功率P越大,电路中电流I就越大。

学生总结：

用电器总功率过大会使得电流过大，而电流过大有安全隐患，容易引发火灾。

学生思考：导线冒烟是因为导线中的电流过大，根据I总=  P/U  ,若干路电流超过导线和电能表允许的最大电流,应重新更换导线和电能表或是给大功率用电器铺设专线。

根据学过的内容，利用计算回答，并通过比较功率或比较电流的方法做出判断。完整规范笔记解题过程

方法② 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

学生回答：

由于改装电路时不小心、或绝缘皮破损或老化等原因使火线和零线直接连通，造成短路，使得电流过大。

学生讨论回答：

在短路情况下，根据U=IR，因为U一定，R很小；所以I就很大．

学生回答：

应在电流较大时自动切断电路，使用保险丝。

通过实验体会保险丝保护电路的作用。并将保险丝与铜丝、导线等进行比较。

学生思考并回答：

在电流较大时，与导线相比，相同时间内保险丝上必须产生更多的热量。根据焦耳定律Q=I2Rt，保险丝与导线串联，电流相同，所以保险丝的电阻远大于导线的电阻。应采用电阻率大、熔点低的材料作保险丝。保险丝与用电器必须串联。

学生结合所学解决问题：

步骤：

1.断开家中总开关

2.查找并排除故障

3.更换相同规格的保险丝

4.合上总开关

注意：要用相同规格的保险丝更换，不能用铁丝、铜丝代替保险丝

知识梳理

本节课在知识上有哪些收获、哪些遗憾．通过交流、回顾来进一步巩固本节课的知识。

(设计说明：鼓励学生大胆发言，各抒己见，对学生的见解，教师都应予以肯定。教师最后画龙点睛，简要概括。)

当堂达

标检测

见附件

课下作业

物理课本P112动手动脑学物理