第二节 家庭电路中电流过大的原因
教学目标
1. 知识目标：
1、了解家庭电路中的电流与家用电器总功率的关系。
2.通过推理从理论上验证实验推论。
3、通过演示保险丝熔断的实验，加深中学生对保险丝功能的理解。
2、能力目标：
通过本节的教学，培养中学生运用数学知识解决实际问题的能力。
3.情感目标：
通过学习，提高安全用电意识。
教学困难
教学重点：分析家庭电路电压过高的原因。
教学难点：理论推论验证实验推论。
教案
家庭电路教学板一块，交流电压表一个，100瓦和60瓦白炽灯两盏，60瓦吊灯一盏，500瓦电炉一个，大小不同的保险丝几根，写有实例的小黑板一块，铝线。
设计理念
家庭电路电流过大的原因是本节乃至本章教学的重点。
如何结合中学生熟悉的生活实际，引导中学生参与讨论，从而激发中学生的兴趣。 在观察实验现象的基础上，引导中学生综合运用所学知识分析电路中的电压变化，了解其原因。 让中学生掌握并运用知识分析实际问题是本次教学设计的主要目的。
引用课上的问题：家庭用电过程中，尤其是用电高峰时，经常会出现保险丝熔断、跳闸的情况。 你知道这种现象是如何形成的吗？ 从中学生熟悉的生活实际出发，引导中学生参与讨论，激发中学生兴趣，引入新课程。
新课程的教学按照“演示实验-理论分析-解决实际问题”几个环节进行。
家用电器总功率过大
通过演示课本中图19.2-1的实验，重点是让中学生直观的认识：总功率过大，保险丝烧断。
对这一现象的理论分析可以指导中学生比较两次估算结果，分析表明总功率越大，支路电压越大。
组织中学生讨论交流，从并联电路中电阻、电流、电功率的变化出发，多角度进行理论分析，激活中学生思维，学以致用。
重点：近年来，我国城乡不少地区正在进行供电线路改造。 改造的内容之一就是将传输电缆更换为更粗的，并将电能表的额定电压更换为更大的，以尽可能满足您的需求。 电力需求。 论证了“从数学到社会”的理念。
泄漏
示范课本图19.2-2实验中，中学生通过观察知道：漏电时，电路中电流过大，使保险丝烧断，但灯并没有烧坏。
画出等效电路图，引导中学生运用并联电路的电压分布与内阻成正比的原理进行理论分析。
组织中学生讨论家庭用电时，什么情况下可能会发生漏电？ 预防漏电应该怎么做，对中学生进行安全用电教育。
保险丝的作用
演示教材19.2-4实验让中学生观察和比较两端金属线的变化，使中学生不仅可以对保险丝的作用有一个具体的感性认识，还可以直接看到铜电线和铁丝不能代替保险丝。
引导中学生思考、讨论、交流，从理论上说明材料的选择必须满足两个条件。
这里可以简单介绍一下保险丝的实际应用。 保险丝越粗，熔断电压越大； 实际选用合适的熔断器应使其额定电压等于或略低于电路中的最大正常工作电压。
新建房屋的供电线路不再使用熔断器，而是采用带有安全装置的空气开关。
教学流程
1.根据生活现象提出问题
班主任提问：家庭用电期间，尤其是用电高峰时，是否有很多未进行电器设备改造的家庭电路中保险丝熔断或跳闸？
请给说“是”的朋友解释一下是在什么情况下烧掉的。
中学生：
1.使用电炉
2.使用空调
3、电缆绝缘老化
...
引入新课：保险丝熔断跳闸，说明电路中电压过大，那么家庭电路中电压过大的原因有哪些呢？
2.开展新课程
1、家用电器总功率过高是电压过高的诱因
① 示范教材19.2-1增容实验：出示家庭电路教学板，在支路上串联一个交流电压表（课前连接），两个电压表的额定功率分别为100瓦和60瓦。电路白炽灯。
A。 合上开关1，使100瓦灯亮，请同事读出电压表的读数I。
B． 关闭开关2，使60瓦的灯也亮，请同事读取电压表的读数I1。
C。 将一盏60瓦的吊灯插入插头，请同事读取电压表的I2读数。
②总结：从实验中可以看出，并联的灯泡数量逐渐减少电流过大什么原因，电压表的指示也日益减少。 表明支路电压随着家用电器总功率的减小而减小。
③继续演示实验。 将吊灯换成500瓦的电炉。 这时，只见“啪”的一声，所有的灯都灭了。 与此同时，我看到电压表的指针发生了大幅度的偏转，然后指向了零。 中学生由此可以知道，保险丝烧断是因为电路中电流过大。
班主任问：朋友们能找出这个现象的原因吗？
④引导中学生估算刚才三灯亮时通过保险丝的电压。 班主任指导中学生在更换500瓦电炉时估算通过保险丝的电压。 请朋友在黑板上估一下（I=3安全），其他同事在作业中做，班主任进行一轮检查。
⑤ 引导中学生比较两次估计结果，分析并得出结论：
总功率越大，支路电压越大。 如果总功率太大，保险丝就会熔断。
组织中学生讨论交流，多角度进行理论分析，激活中学生思维，学以致用。
根据并联电路的特点，灯泡两端的电流相等电流过大什么原因，支路中的电流等于各路电压之和。 每降低一个灯泡，就降低一个通道，支路中的电流增加一部分，因此并联的灯泡越多，支路中的电流就越大。 熔断器接在支路上，支路上的电压越大，由P=I2R可知，将电能转化为热能的功率越大，在一定时间内形成的热量就越多。 如果水温达到熔点，就会被吹掉。
可以从并联电路中电阻变化的角度来分析，并联电路中电阻的特性，并联电路的总内阻大于任意并联电路的内阻，因此总电压小于每个通道的电压。
也可以从并联电路中电功率变化的角度来分析。
⑥教师总结：家庭电路中家用电器的总功率过大是电路中电流过大的另一个原因。
⑦出示样题小黑板，与中学生一起分析、估计。
强调：如果民用建筑内同时使用几台大功率家用电器，建筑物内的主保险丝就会熔断，导致整栋楼断电。因此，为了节约用电，为了不给您带来断电的麻烦，不建议同时使用
它是大功率家用电器，因此对中学生进行节电和安全用电教育。
为了改善城乡居民特别是广大农村居民的用电条件，近年来，我国城乡不少地区正在进行供电线路改造。 将额定电压改大一点，尽可能满足你的用电需求。
2、漏电是电压过高的另一个原因
① 演示教材 图19.2-2 漏电实验为家用电路教学板。
A。 连接示教板电源，关闭开关灯，然后切断电源。
B． 将示教板末端的火线和零线搭接在一起，造成漏电，然后给示教板通电。 观察：接通电源时，同时发出“啪”的一声，保险丝盒火花闪烁，灯不亮。 班主任拉开保险丝盖，向中学生展示保险丝已烧断。
C。 切断电源，排除漏电，更换保险盖保险丝，重新接通电源，灯又亮。
②教师提问：通过这个实验你学到了什么？
中学生回答：我们从实验中得知，当漏电时，电路中的电流过大，使保险丝熔断，但灯并没有烧坏。
③分析班老师在黑板上画出等效电路图，并指导中学生分析：
火线和零线连接在一起，发生漏电后，并联电路的总内阻大于任何并联电路的电阻。 导线的电阻很小，几乎为零，因此总内阻也很小，几乎为零。 分支电路中的电压很大，这是连接到分支电路的保险丝熔断的原因。
还可以引导中学生从并联电路两路的电压分布了解到，支路中大部分电压直接通过导线，几乎没有电压通过灯泡。
指出：所谓漏电是指电压不经过家用电器直接形成通路。 排除漏电故障后，家用电器仍能正常工作。
④ 组织中学生讨论家庭用电时，什么情况下可能会发生漏电？
中学生可能会回答：家里安装电路时不小心，导致火线和零线直接相连；
⑤老师总结，上面的实验观察和理论分析都表明，漏电是电路中电流过大的另一个原因。
向中学生介绍日常使用中如何用电，防止漏电，对中学生进行安全用电教育。
3、保险丝的作用
示范教材19.2-4实验
让中学生集中观察：用联通滑动变阻器的滑块，比较两端金属线的变化：保险丝
逐渐软化直至熔合； 铜线无明显变化。 说明保险丝的功能。
班主任教中学生如何安装保险丝盒和刀开关的保险丝。 这样既满足了生活的实际需要，又培养了动手实践能力。 你可以请同事到讲台上安装安全罩的保险丝。 中学生安装完毕后，将安全盖插入教学板，检查是否连接正确。 当中学生看到灯亮时，他就连接正确了。 一种成功之后的喜悦是无法言喻的。 班主任应给予表扬和肯定。
引导中学生根据保险丝的作用思考：保险丝应该安装在电路的什么位置？ 指导中学生保险丝在选材方面有哪些要求？
中学生：熔断器应串联在支路上，熔断器应安装在刀开关下方。
可以向中学生展示不同金属线的一些保险丝尺寸、熔点和电阻率。
1、中学生进行理论思考、讨论、交流，说明材料必须满足两个条件：材料：铅锑合金； 特点：内阻高、熔点低。
2、中学生还应该明白，不同厚度的保险丝的额定电压和熔断电压是不同的，而且保险丝越粗，熔断电压就越大。 实际选择合适的保险丝时，其额定电压应等于或略低于电路中的最大正常工作电压。 太粗的保险丝不能起到有效的保险作用，保险丝也不能与超过规定的家用电器正常工作，更何况铜线、铁线不能代替保险丝。
班主任：导火索有伟大的牺牲精神。 它会破坏自身并保护电路。 它靠什么来毁灭自己？
中学生：电暖气。
班主任：新建的房屋一般都使用带有安全装置的空气开关，而不是保险丝，这样可以避免只更换安全线而带来的不安全诱因。 当电路被安全装置切断时，首先查明故障原因，排除故障后再接通电路。
3.《思考讨论》
组织中学生讨论交流
班主任总结：推销员认为使用微波炉节省时间，因此也省电，却忽略了微波炉的功率； 顾客只考虑微波炉的瓦数大，因此耗电，而忽略了使用微波炉的时间长短。 两人在节电、用电问题上表达的意见并不完美。
结论：这堂课的内容与我们的生活息息相关。 通过这门课的学习，希望朋友们能够习惯从生活中发现问题，并运用所学的数学知识解决实际问题。
阐明：
1.在做第一次演示实验时，保险丝的额定电压可以在1~1.35A之间选择，以保证
之后，保险丝熔断。 电压表应使用AC档，选择0~5A档。 当三个100瓦的灯和两个60瓦的灯都亮时，电压表的读数I2大于先前估计的电压3A。 实际电流略高于220伏，因此电压表上的读数与估计值略有不同。
可以用低压电源来演示，支路上串联一个大电压表和保险丝。 电源选择6V量程，选择“10Ω1.5A”滑动变阻器，三个“2.5V0.3A”小灯泡，示教电压表，用两个夹子夹住0.5A保险丝管。 调节滑动变阻器使灯光正常发光。 先闭合S1，再闭合S2，可以看到电压表的指示减小，闭合S3时，保险丝熔断。
2、演示漏电实验时，为了安全，可将示教板的电源插座插在带拉线开关的接线板上。 开关。 演示过程中会造成泄漏。 在排除漏电之前，必须先拔掉电源插头，然后再进行操作。 不要以为接线板上的开关没接好，火线就一定断了。
也可以使用低压电源进行演示。 在灯两端并联一根电线，合上分支开关，观察电压表指针显示大数字，保险丝熔断，三个灯熄灭。
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