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生活用电 九年级物理第十九章 第 2节 家庭电路中 电流过大的原因 家庭电路的组成 复 习 我国城乡许多地区进行家庭供电线路的改造, 主要内容是把电线换成更粗的,电能表换成标定电 流更大的,请你说一说这种改造的必要性。 想想议议 根据 P =UI,可以得到 家庭电路中的电压是一定的, U = 220 V, 所以 用电器总电功率 P 越大,电路中的电流 I 就越大。 U PI 1家庭电路中的总功率: P = P1+ P2 + + Pn 2 用电器的总功率过大 是 家庭电路中电流过大 的原因之一 。 一、家用电器的总功率对家庭电路的影响 3用电器的总功率过大的危害 根据焦耳定律 Q=I Rt可知,电流过大,产生 的热量容易引发火灾。 2 1小明观察到自家电能表上标有 “ 220 V 10 A” 字样,请你帮他分析一下: ( 1)该电能表允许安装用电器的最大功率应是 多少? ( 2)他家已经安装了 500 W洗衣机、 200 W电 视机、 100 W电冰箱各 1台,以及 19 W节能灯 6只, 他还能再安装一台功率为 1 200 W的空调吗? 练一练 2 炎炎夏日即将来临 , 明明家新购置了一台 1 kW的空调 。 已知他家原有用电器的总功率是 1 020 W, 电能表上标有 “ 220 V 10 A” 的字样 。 请 你通过计算说明: ( 1) 使用这台空调时 , 通过它的电流是多少 ? ( 2) 从安全用电的角度考虑 , 明明家的电路 是否允许安装这样一台空调 ? 解 ( 1)空调接入家庭电路使用,电压为 220 V。 练一练 I1 = = 4.55 A P1 U 10 3 W 220 V I=I1 +I2=4.55 A+4.64 A=9.19 A 2 020 W P =P1+P2=1 000 W +1 020 W=2 020 W 计算用电器的总功率是否超过电能表允许使 用的最大功率 ( 2)多种解题方法: 计算同时使用所有用电器时的总电流是否超 过 10 A。 P0=UI0=220 V 10 A=2 200 W I2 = = 4.64 A P2 U 1 020 W 220 V 所以,从安全用电的角度考虑,可以安装这样 一台空调。 有时候家庭电路中用电器的总功率并不是很大, 但是也会产生电流过大的现象,你认为原因可能是 什么? 二、短路对家庭电路的影响 想想议议 短路 是 家庭电路中电流过大的另一个原因 。 你知道形成家庭电路中短路的原因是什么吗? 家庭电路中短路很容易造成火灾。 由于改装电路时不小心、或绝缘皮破损或老化 等原因使 火线和零线直接连通 。 二、短路对家庭电路的影响 为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中 常常要安装保险丝,以保护用电器或人身安全。 二、短路对家庭电路的影响 各种保险丝 1材料: 铅锑合金 保险丝 的 电阻率大 , 熔点低 观察保险盒和闸刀开关上的保险丝。 三、保险丝的作用 观察演示实验 三、保险丝的作用 你知道保险丝是如何起到 “ 保险 ” 作用的吗? 2电路中电流过大时,保险丝熔断, 自动切 断电路 ,起到保护作用。 3 保险丝 应 串联 在电路中 三、保险丝的作用 注意 : 不能用铁丝或铜丝作保险丝 。 熔丝( 保险丝 ) 我是由特殊材料铅锑合金制成的,铅锑合 金的电阻率较 ( ),熔点较 ( )。我有点脆弱。 我有献身精神,当有过大的电流通过时,我会产生较 多的 ( ),我的温度达到 ( ),我就会 ( ), 自动切断电路,起到保险作用(避免因电路过热而损 坏家庭电路或引发火灾)。 我掌控整个家庭电路的安全,我应在 ( ) 路上落户。 大 低 热量 熔点 熔断 干 保 险 丝 ( 装 在 保 险 盒 里 ) 工作原理 : 当电路 中有过大电 流通过,保 险丝上产生 较多的热量, 使它的温度 达到熔点而 熔断,自动 切断电路, 起到保险作 用。 保 险 丝 的 规 格 1、保险丝的规格用额定电流来表示 直径 (毫米) 额定电流 (安) 熔断电流 (安) 直径 (毫米) 额定电流 (安) 熔断电流 (安) 0.28 1 2 1.25 7.5 15 0.40 1.5 3 1.51 10 20 0.52 2 4 1.98 15 30 0.60 2.5 5 2.78 25 50 0.98 5 10 3.14 30 60 2、保险丝越粗,额定电流和熔断电流就 越大; 3、熔断电流是额定电流的 2倍。 提 醒 : 1、我们在选择熔丝时,应使它的 额定电流等于 或略大于电路中的最大正常工作时的电流 。 我们 在选择熔丝时,应使 它的熔断电流与电能表的最 大工作电流相当 。如 10安的电能表应配用熔断电 流为 10安的熔丝。 2、电路发生故障有时会导致熔丝熔断,更换熔丝后, 首先应检查 导致熔丝熔断的原因(电流过大的原因: 功率过大;短路),在排除故障后才能合上闸刀开 关,恢复供电。 3、安装家庭电路中熔丝时,千万 不要用铜丝、 铁丝代替 ,因为铜丝、铁丝的熔点高,在电 流过大时不易熔断,起不到保护电路的作用。 家中的保险丝烧断了,怎么办? 1、 断开家中总开关 2、查找并排除故障 3、更换相同规格的保险丝 4、合上总开关 歨骤 : 注意: 要用相同规格的保险丝更换 更不能用铁丝、铜丝代替保 险丝 单刀开关 4新型保险装置: 空气开关 空气开关 住宅配电箱 三、保险丝的作用 怎样选购保险丝? 依据: I=P/U=3500W/220V=16.8A 方法: 电能表的参数: 220V 20A 保险丝选用额定电流为 20A的 用电器总功率: P=P1+P2+P3+. 保险丝选用额定电流略大于 P/220V 课堂小结 家庭电路中电流过大的原因有两个,一是电 路发生短路,二是电路中用电器的总功 率过大。 保险丝是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑 合金制作的。把保险丝或空气开关接在 电路中, 可以保证电路中的电流过大时,自动切断电路, 起到保险的作用。 小芳家中有 40W的节能灯两个 ,25W的白炽灯两盏, 150W的电视机一台 ,650W的洗衣机一台,她家用 的电能表允许通过的最大电流为 5A。小芳家的 用电器可以同时使用吗 ?若再购置一个 700W的电 饭锅 ,可以同时使用吗? 练一练 1.小明同学寒假在家看电视时,为了取暖,便 将一个电暖气拿出来。当他将插头插入插座中 时,听到“啪”的一声,同时从插座中冒出一 股黑烟,电视机和电灯也都熄灭 这个现象 会导致的结果是 ( ) A.电视机烧坏了 B.电暖气烧坏了 C.空气开关断开了 D.灯丝烧断了 C 2、保险丝是用 的铅锑合 金制作的,是根据电流的 效应工作的。 保险丝要 联在 线上。选择保险 丝时应是它的 电流 等于或稍大于 电路 中的 电流。保险丝越粗它 的额定电流越 ,不能用 代 替保险丝。 3、电路中电流过大使保险丝熔断的原因 是: 和 。 电阻率大熔点低 热 串 火 额定 最大正常工作 大 铜丝或铁丝 发生短路 用电器的总功率过大 4、选择保险丝时不能太粗也不能太细, 如果太粗,造成的后果是: 如果保险丝太细,造成的的后果是: 因此要根据电路的情况选择合适的保险 丝。 电流超过规定值时保险丝也不熔断对 电路起不到保护的作用 电流稍微增大保险丝就要熔断,不能 保证用电器正常工作 5、 把一根 3A和 5A的保险丝串联起来当作 一根保险丝使用时,当电流过大时,断的 是哪根保险丝?( ) A 3A的 B 5A的 C两根都会熔断 D两根都不会熔断 A 6教学楼安装了 40W的电灯 30盏,现在 电路上的保险丝断了,而备用的只有额 定电流为 3A的保险丝,那么比较合适的 做法是( ) A用一根凑合使用 B将两根并联使用 C将两根串联使用 D用一根铜电线代替 B 7.在生活中,我们会遇到这些情况: (1)开关 中的两个线头相碰;( 2)插头中的两个线头 相碰( 3)电路中增加了大功率的用电器( 4) 户外输电线绝缘皮损坏。在上述情况中,可能 引起家庭电路中保险丝熔断的是 ( ) A.( 1)( 2)( 3) B.( 2)( 3) C.( 2)( 4) D.( 1)( 4) B
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