家庭电路中电流过大的原因教案
第二节家庭电路中电流过大的原因教案一(一)教学目的
1.理解短路是造成家庭电路电流过大的原因之一。
2.理解电路中的总电流随用电器总功率的增大而增大,用电器总功率过大是造成家庭电路电流过大的另一原因。
3.培养学生运用物理知识分析实际问题的能力。
(二)教具
家庭电路示教板一块,交流电流表一只,60瓦台灯一盏,500瓦电炉一只,不同规格的保险丝几根,写有例题的小黑板一块。
(三)教学过程
1.复习提问,引入新课
(1)问:照明电路由哪几部分组成?保险丝用什么材料制成?在电路中起什么作用?(分别请学生回答)
(2)问:同学们的家庭电路中有过保险丝被烧断的情况吗?
请说“有”的一位同学说明是在什么情况下被烧断的。
(3)引入新课:保险丝被烧断,说明电路中的电流过大,那么是什么原因引起家庭电路中的电流过大的呢?
2.进行新课
(l)短路是引起电流过大的一个原因
①演示短路实验
出示家庭电路示教板。A.给示教板接通电源,闭合开关灯亮,然后断开电源;B.把示教板尾部的火线零线搭接在一起,造成短路,再给示教板通电,观察到:在通电的瞬间同时听到“啪”的一声响,保险盒火花一闪,灯并未被点亮。教师拔出保险盒盖给学生看,保险丝已被熔断。C.断开电源,排除短路,给保险盒盖换好保险丝,再通电,灯又亮了。
②问:通过此实验,你知道了什么?学生答:由实验知道,短路时,电路中电流过大,使保险丝熔断,但灯没有烧坏。
③分析
教师在黑板上画出图1,再画出等效的图2,然后引导学生分析:
问:火线、零线搭在一起,形成短路后,在BD之间形成两条支路,那么BD之间的总电阻是多少?
导线的电阻很小,几乎为零,所以总电阻很小,几乎为零。
问:干路中的保险丝为什么会被熔断?
干路中的电流很大,这就是连在干路中的保险丝被熔断的原因。
问:发生短路时,通过灯的电流也是很大吗?
从并联电路的两条支路中的电流分配情况引导学生认识,干路中的绝大部分电流经过B、D间的导线,在灯泡中几乎没有电流通过。
指出:所谓短路就是电流没有经过用电器而直接构成通路。排除短路故障后,用电器仍能正常工作。
④短路的危险和哪些情况下会发生短路
讲述:发生短路时,通过导线的电流是正常时的几千倍,而产生的热量又是跟电流的平方成正比,所以短路会使导线迅速变热,甚至使电线的绝缘皮燃烧起来,造成大事故,因此在生活用电中要尽可能避免短路的发生。
让学生分析:家庭电路中在哪些情况会发生短路。学生可能答:装修电路时不细心,使火线和零线直接连通。灯座、插座的两个接线柱接线不好,而使火线与零线相碰等。
⑤教师小结,刚才从实验观察和理论分析上都说明,发生短路是电路中电流过大的一个原因,要安全用电,必须避免发生短路。
(2)用电器总功率过大
①演示课本上图10-9的实验。
出示家庭电路示教板,在干路上串联一个交流电流表(课前就把它接好),电路中有额定功率分别为100瓦和60瓦的两只白炽灯。
A.闭合开关1,使100瓦的灯亮,请一同学读出电流表的读数I。
B.闭合开关2,使60瓦的灯也亮,请一同学读出电流表的读数l’。
C.在插座中插入一只60瓦的台灯,请一同学读出电流表的读数l’’。
②小结: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。
③继续演示实验。
将台灯换上一只500瓦的电炉。这时听到“啪”的一声响,灯全熄了,同时看到电流表的指针偏转较大幅度后又指向零。学生从中可以知道,是由于电路中电流过大,使保险丝又断了。
④带领学生计算刚才三盏灯都亮时,通过保险丝的电流。教师引导
再让学生自己计算换上一只500瓦的电炉时,通过保险丝的电流。请一同学上黑板计算(I=3安),其他同学在作业本上做,教师巡回检查。
⑤引导学生比较两次计算结果,分析得出:A.总功率越大,干路中的电流越大,总功率过大,保险丝熔断,B.计算通过保险丝总电流
⑥出示写有例题的小黑板,和学生共同分析计算。
例题:某家庭电能表上标着“220V 5A”字样,电路中接入40W的电灯5只,70W的彩电一台,100W的电冰箱一台,700W电饭锅一只。在这些用电器同时使用时,能否再接上一只500W的热得快?(不能接)
指出:居民楼里若同时使用几个大功率的用电器,楼里的总保险丝会熔断,使整个楼断电。因此为了节约用电,也为了不给大家带来断电的麻烦,家庭电路中不宜同时使用几个大功率的用电器。
⑦教师小结:家庭电路用电器总功率过大是电路中电流过大的另一个原因。
3.小结(略)
4.布置作业
(1)课本上本节练习1、2。
(2)将你家里的所有照明用具和家用电器及其功率列表写在作业本上。并计算一下所有用电器同时工作时的总功率和通过保险丝的电流I总,比较I总和电能表上的额定电流I。若I总超过了I,你将采取哪些措施,才能保证安全用电?
(四)说明
1.在演示短路实验时,为了安全,可把示教板的电源插头插到一有拉线开关的接线板上,教师站在离示教板较远处控制接线板上的拉线开关,就可使电路接通、断开。演示时,造成短路,排除短路前,一定要先把电源插头拔去后再进行,不要认为接线板上开关没有接通时,火线一定是断开的。
2.做第二个演示实验时,保险丝的额定电流可选l~1.35A,这样就保证一插入电炉后,保险丝就熔断了。电流表要用交流档,选择0~5A档。当100瓦、两个60瓦的三盏灯都亮时,电流表的示数I〃小于后面计算出来的电流3A,教师可简单告诉学生,由于导线、接头处等存在电阻,所以灯泡两端的实际电压略低于220伏,所以电流表的示数和计算值略有差别。
3.第二个演示实验也可用低压电源来演示。课前按图10—3连接好电路。电源选择6V档,选择“10Ω1.5A”滑动变阻器,四个“2.5V0.3A”的小灯泡,示教电流表,CD间用两个夹子夹住一个0.5A的保险丝管。调节滑动变阻器使灯正常发光。先闭合S1再闭合S2,可看到电流表的示数增大,当闭合S3时,保险丝熔断。
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