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家庭电路中电流过大的原因（人教版教材）
家庭电路中电流过大的原因（人教版教材）
（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，教师巡迴检查。
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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