资源简介

第2节　家庭电路中电流过大的原因
知识与技能：
1．知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器的总功率过大和短路。
2．知道保险丝的作用。
过程与方法：
1．通过理论分析和实际观察、体验，学习物理知识。
2．尝试运用已知的科学规律解释具体问题，培养学生分析概括的能力。
情感、态度与价值观：
1．树立理论结合实际的思想，培养将科学技术应用于日常生活的意识。
2．培养安全用电常识和节约用电的意识。
重点：从实验观察和理论推导两方面分析家庭电路中总功率过大的原因。
难点：保险丝的作用。
多媒体课件、电源、开关、导线若干、小灯泡、保险丝、示教板、电流表、几个功率稍大的用电器、滑动变阻器、铜丝。
一、情景导入
一天，小明的爸爸将刚买回来的一台空调插入插座后，正在播放的电视黑屏了，经检查发现是总开关下面的保险丝断了。我们经过上节课的学习知道：保险丝接在干路上对电路起保护作用，即当电流过大时，保险丝将自动熔断。上述现象说明电路中的电流过大了。于是，小明就想知道是什么原因造成电路中电流过大呢？从问题导入新课！
多媒体展示图片：电路施工。
为了改善城乡居民特别是广大农村地区的用电条件，最近几年，我国城乡的许多地区在进行供电线路的改造，改造的内容之一就是把输电线换成更粗的，将电能表的额定电流换成更大的。这样做有什么意义呢？通过本节课的学习，相信同学们就能找到答案。
二、合作探究
　家庭电路中电流过大的原因
同学们讨论分析，猜想一下是什么原因造成电路中电流过大的？
猜想1：可能是火线与零线直接连起来了。
猜想2：可能是小明家同时工作的用电器过多。
猜想3：可能是插头内部两根线接触了。
(1)出示示教板，接好电源、开关、保险丝和小灯泡，用一根导线将小灯泡两端直接接起来(即让小灯泡短路)。
现象：小灯泡不亮，保险丝烧断。
(2)出示示教板，在电路中串联一个电流表，并依次增加几个功率稍大的用电器。
现象：电流表的示数越来越大，最后保险丝熔断，所有用电器停止工作。
短路或用电器总功率过大是造成电路中电流过大的原因，即家庭电路中电流过大的原因：电路短路或用电器总功率过大。
(1)如果家中要添加新的家电，如电热水器、空调等，应该先计算一下总功率，防止电流过大，超过家庭供电线路和电能表允许的最大值。
(2)在家庭电路中由于在改装线路时不小心将火线和零线直接接通；由于灯座、插座、插头的两个接线柱接线不规范，而使得火线和零线相碰；电线绝缘外皮被刮破或老化，使火线和零线直接接通等都会引起短路。
　保险丝的作用
小明家的保险丝断了，为了解决这一问题，聪明的小明很快又换了一根，可是刚换上保险丝又断了，于是小明干脆换上了一根铜丝，请问小明这样做可以吗？
同学们分析小明解决问题的方法对不对，会有什么后果？小组之间交流讨论，阐明自己的观点。
如图，A、B两个接线柱间是一段保险丝，C、D两个接线柱间是一段铜丝。移动滑动变阻器的滑片，观察两段金属丝的变化。
保险丝一般选择电阻率较大、熔点较低的铅锑合金；它的作用是当电路中的电流过大时，自动熔断，切断电流，起到保护电路的作用。
空气开关与漏电开关
(1)空气开关
空气开关也称为空气断路器。空气开关的原理就是以空气作为绝缘介质，在电路中接通电流，使元件产生热量，促使里面的双金属片受热后向上弯曲，推动杠杆，使锁住的锁扣打开，切断电源，从而空气开关就会自动跳闸，达到保护电路的作用。一般自动跳闸的情况都是因为电路承载过重或者短路等问题，而锁扣的打开就是采用杠杆装置，杠杆的推动可以让锁扣开启，达到自动跳闸的目的。
(2)漏电开关
漏电开关，顾名思义，就是为防止漏电造成安全事故而装置的一种开关。漏电开关的中心有一块小小的芯片，这个芯片上共有两个绕组，一主一副，主绕组又分为两个绕组，即输出和输入电流绕组。没有发生漏电的时候，输出的电流和输入的电流是相等的，不会在副绕组上感应出电压，而一旦发生漏电，副绕组上就会产生电压，推动其内置的结构，使开关自动跳闸。
第2节　家庭电路中电流过大的原因
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见学生用书。
本节“家庭电路中电流过大的原因”是学生学习家庭电路的第二节课，是学生理论联系实际能力的提升，对学生提高安全用电意识和培养学生运用物理知识解决实际问题的能力是非常重要的。
本节课的设计遵循“直观感知——操作确认——思辩论证”的认识过程，注重引导学生通过观察、操作交流、讨论等活动，有条理地思考和推理，让学生通过自主探索、合作交流，建立安全用电的良好习惯。
本节课的设计注重训练学生准确表达物理语言、文字语言及图形语言，设计了提问、猜想、实验、拓展等环节，能从易到难、由浅入深地强化知识的应用，有利于培养学生思维的广阔性与深刻性。

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