家庭電路中電流過大的原因（人教版教材）

（一）教學目的

1.理解短路是造成家庭電路電流過大的原因之一。

2.理解電路中的總電流隨用電器總功率的增大而增大，用電器總功率過大是造成家庭電路電流過大的另一原因。

3.培養學生運用物理知識分析實際問題的能力。

（二）教具

家庭電路示教板一塊，交流電流表一只，60瓦臺燈一盞，500瓦電爐一只，不同規格的保險絲幾根，寫有例題的小黑板一塊。

（三）教學過程 

1.復習提問，引入新課

(1)問：照明電路由哪幾部分組成？保險絲用什么材料制成？在電路中起什么作用？（分別請學生回答）

(2)問：同學們的家庭電路中有過保險絲被燒斷的情況嗎？

請說“有”的一位同學說明是在什么情況下被燒斷的。

(3)引入新課：保險絲被燒斷，說明電路中的電流過大，那么是什么原因引起家庭電路中的電流過大的呢？

2.進行新課

(l)短路是引起電流過大的一個原因

①演示短路實驗

出示家庭電路示教板。A.給示教板接通電源，閉合開關燈亮，然后斷開電源；B.把示教板尾部的火線零線搭接在一起，造成短路，再給示教板通電，觀察到：在通電的瞬間同時聽到“啪”的一聲響，保險盒火花一閃，燈并未被點亮。教師拔出保險盒蓋給學生看，保險絲已被熔斷。C.斷開電源，排除短路，給保險盒蓋換好保險絲，再通電，燈又亮了。

②問：通過此實驗，你知道了什么？學生答：由實驗知道，短路時，電路中電流過大，使保險絲熔斷，但燈沒有燒壞。

③分析

教師在黑板上畫出圖1，再畫出等效的圖2，然后引導學生分析：

問：火線、零線搭在一起，形成短路后，在BD之間形成兩條支路，那么BD之間的總電阻是多少？

導線的電阻很小，幾乎為零，所以總電阻很小，幾乎為零。

問：干路中的保險絲為什么會被熔斷？

干路中的電流很大，這就是連在干路中的保險絲被熔斷的原因。

問：發生短路時，通過燈的電流也是很大嗎？

從并聯電路的兩條支路中的電流分配情況引導學生認識，干路中的絕大部分電流經過B、D間的導線，在燈泡中幾乎沒有電流通過。

指出：所謂短路就是電流沒有經過用電器而直接構成通路。排除短路故障后，用電器仍能正常工作。

④短路的危險和哪些情況下會發生短路

講述：發生短路時，通過導線的電流是正常時的幾千倍，而產生的熱量又是跟電流的平方成正比，所以短路會使導線迅速變熱，甚至使電線的絕緣皮燃燒起來，造成大事故，因此在生活用電中要盡可能避免短路的發生。

讓學生分析：家庭電路中在哪些情況會發生短路。學生可能答：裝修電路時不細心，使火線和零線直接連通。燈座、插座的兩個接線柱接線不好，而使火線與零線相碰等。

⑤教師小結，剛才從實驗觀察和理論分析上都說明，發生短路是電路中電流過大的一個原因，要安全用電，必須避免發生短路。

(2)用電器總功率過大

①演示課本上圖10-9的實驗。

出示家庭電路示教板，在干路上串聯一個交流電流表（課前就把它接好），電路中有額定功率分別為100瓦和60瓦的兩只白熾燈。

A.閉合開關1，使100瓦的燈亮，請一同學讀出電流表的讀數I。

B.閉合開關2，使60瓦的燈也亮，請一同學讀出電流表的讀數l’。

C.在插座中插入一只60瓦的臺燈，請一同學讀出電流表的讀數l’’。

②小結：從實驗看到，逐漸增加并聯的燈泡數，電流表的示數逐漸增大。說明干路中的電流隨用電器總功率的增大而增大。

③繼續演示實驗。

將臺燈換上一只500瓦的電爐。這時聽到“啪”的一聲響，燈全熄了，同時看到電流表的指針偏轉較大幅度后又指向零。學生從中可以知道，是由于電路中電流過大，使保險絲又斷了。

④帶領學生計算剛才三盞燈都亮時，通過保險絲的電流。教師引導

再讓學生自己計算換上一只500瓦的電爐時，通過保險絲的電流。請一同學上黑板計算（I=3安），其他同學在作業 本上做，教師巡迴檢查。

⑤引導學生比較兩次計算結果，分析得出：A.總功率越大，干路中的電流越大，總功率過大，保險絲熔斷，B.計算通過保險絲總電流

⑥出示寫有例題的小黑板，和學生共同分析計算。

例題：某家庭電能表上標著“220V 5A”字樣，電路中接入40W的電燈5只，70W的彩電一臺，100W的電冰箱一臺，700W電飯鍋一只。在這些用電器同時使用時，能否再接上一只500W的熱得快？（不能接）

指出：居民樓里若同時使用幾個大功率的用電器，樓里的總保險絲會熔斷，使整個樓斷電。因此為了節約用電，也為了不給大家帶來斷電的麻煩，家庭電路中不宜同時使用幾個大功率的用電器。

⑦教師小結：家庭電路用電器總功率過大是電路中電流過大的另一個原因。

3.小結（略）

4.布置作業 

(1)課本上本節練習1、2。

(2)將你家里的所有照明用具和家用電器及其功率列表寫在作業 本上。并計算一下所有用電器同時工作時的總功率和通過保險絲的電流I總，比較I總和電能表上的額定電流I。若I總超過了I，你將采取哪些措施，才能保證安全用電？

（四）說明

1.在演示短路實驗時，為了安全，可把示教板的電源插頭插到一有拉線開關的接線板上，教師站在離示教板較遠處控制接線板上的拉線開關，就可使電路接通、斷開。演示時，造成短路，排除短路前，一定要先把電源插頭拔去后再進行，不要認為接線板上開關沒有接通時，火線一定是斷開的。

2.做第二個演示實驗時，保險絲的額定電流可選l～1.35A，這樣就保證一插入電爐后，保險絲就熔斷了。電流表要用交流檔，選擇0～5A檔。當100瓦、兩個60瓦的三盞燈都亮時，電流表的示數I〃小于后面計算出來的電流3A，教師可簡單告訴學生，由于導線、接頭處等存在電阻，所以燈泡兩端的實際電壓略低于220伏，所以電流表的示數和計算值略有差別。

3.第二個演示實驗也可用低壓電源來演示。課前按圖10—3連接好電路。電源選擇6V檔，選擇“10Ω1.5A”滑動變阻器，四個“2.5V0.3A”的小燈泡，示教電流表，CD間用兩個夾子夾住一個0.5A的保險絲管。調節滑動變阻器使燈正常發光。先閉合S1再閉合S2，可看到電流表的示數增大，當閉合S3時，保險絲熔斷。