資源簡介

第2節　家庭電路中電流過大的原因
知識與技能：
1．知道家庭電路中電流過大的原因是家用電器的總功率過大和短路。
2．知道保險絲的作用。
過程與方法：
1．通過理論分析和實際觀察、體驗，學習物理知識。
2．嘗試運用已知的科學規律解釋具體問題，培養學生分析概括的能力。
情感、態度與價值觀：
1．樹立理論結合實際的思想，培養將科學技術應用于日常生活的意識。
2．培養安全用電常識和節約用電的意識。
重點：從實驗觀察和理論推導兩方面分析家庭電路中總功率過大的原因。
難點：保險絲的作用。
多媒體課件、電源、開關、導線若干、小燈泡、保險絲、示教板、電流表、幾個功率稍大的用電器、滑動變阻器、銅絲。
一、情景導入
一天，小明的爸爸將剛買回來的一臺空調插入插座后，正在播放的電視黑屏了，經檢查發現是總開關下面的保險絲斷了。我們經過上節課的學習知道：保險絲接在干路上對電路起保護作用，即當電流過大時，保險絲將自動熔斷。上述現象說明電路中的電流過大了。于是，小明就想知道是什么原因造成電路中電流過大呢？從問題導入新課！
多媒體展示圖片：電路施工。
為了改善城鄉居民特別是廣大農村地區的用電條件，最近幾年，我國城鄉的許多地區在進行供電線路的改造，改造的內容之一就是把輸電線換成更粗的，將電能表的額定電流換成更大的。這樣做有什么意義呢？通過本節課的學習，相信同學們就能找到答案。
二、合作探究
　家庭電路中電流過大的原因
同學們討論分析，猜想一下是什么原因造成電路中電流過大的？
猜想1：可能是火線與零線直接連起來了。
猜想2：可能是小明家同時工作的用電器過多。
猜想3：可能是插頭內部兩根線接觸了。
(1)出示示教板，接好電源、開關、保險絲和小燈泡，用一根導線將小燈泡兩端直接接起來(即讓小燈泡短路)。
現象：小燈泡不亮，保險絲燒斷。
(2)出示示教板，在電路中串聯一個電流表，并依次增加幾個功率稍大的用電器。
現象：電流表的示數越來越大，最后保險絲熔斷，所有用電器停止工作。
短路或用電器總功率過大是造成電路中電流過大的原因，即家庭電路中電流過大的原因：電路短路或用電器總功率過大。
(1)如果家中要添加新的家電，如電熱水器、空調等，應該先計算一下總功率，防止電流過大，超過家庭供電線路和電能表允許的最大值。
(2)在家庭電路中由于在改裝線路時不小心將火線和零線直接接通；由于燈座、插座、插頭的兩個接線柱接線不規范，而使得火線和零線相碰；電線絕緣外皮被刮破或老化，使火線和零線直接接通等都會引起短路。
　保險絲的作用
小明家的保險絲斷了，為了解決這一問題，聰明的小明很快又換了一根，可是剛換上保險絲又斷了，于是小明干脆換上了一根銅絲，請問小明這樣做可以嗎？
同學們分析小明解決問題的方法對不對，會有什么后果？小組之間交流討論，闡明自己的觀點。
如圖，A、B兩個接線柱間是一段保險絲，C、D兩個接線柱間是一段銅絲。移動滑動變阻器的滑片，觀察兩段金屬絲的變化。
保險絲一般選擇電阻率較大、熔點較低的鉛銻合金；它的作用是當電路中的電流過大時，自動熔斷，切斷電流，起到保護電路的作用。
空氣開關與漏電開關
(1)空氣開關
空氣開關也稱為空氣斷路器。空氣開關的原理就是以空氣作為絕緣介質，在電路中接通電流，使元件產生熱量，促使里面的雙金屬片受熱后向上彎曲，推動杠桿，使鎖住的鎖扣打開，切斷電源，從而空氣開關就會自動跳閘，達到保護電路的作用。一般自動跳閘的情況都是因為電路承載過重或者短路等問題，而鎖扣的打開就是采用杠桿裝置，杠桿的推動可以讓鎖扣開啟，達到自動跳閘的目的。
(2)漏電開關
漏電開關，顧名思義，就是為防止漏電造成安全事故而裝置的一種開關。漏電開關的中心有一塊小小的芯片，這個芯片上共有兩個繞組，一主一副，主繞組又分為兩個繞組，即輸出和輸入電流繞組。沒有發生漏電的時候，輸出的電流和輸入的電流是相等的，不會在副繞組上感應出電壓，而一旦發生漏電，副繞組上就會產生電壓，推動其內置的結構，使開關自動跳閘。
第2節　家庭電路中電流過大的原因
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見學生用書。
本節“家庭電路中電流過大的原因”是學生學習家庭電路的第二節課，是學生理論聯系實際能力的提升，對學生提高安全用電意識和培養學生運用物理知識解決實際問題的能力是非常重要的。
本節課的設計遵循“直觀感知——操作確認——思辯論證”的認識過程，注重引導學生通過觀察、操作交流、討論等活動，有條理地思考和推理，讓學生通過自主探索、合作交流，建立安全用電的良好習慣。
本節課的設計注重訓練學生準確表達物理語言、文字語言及圖形語言，設計了提問、猜想、實驗、拓展等環節，能從易到難、由淺入深地強化知識的應用，有利于培養學生思維的廣闊性與深刻性。

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