师:同学们好!
生:老师好!
师:坐下。上一课我们对家庭电路进行了讲解,现在回答几个简单的问题。田旭阳,家庭电路的组成部分有哪些?
生:有进户线、电能表、开关、保险装置、导线、用电器。
师:不错。再来,那么今天我们开始学习新的内容,第19章 生活用电,第二节 家庭电路中电流过大的原因。
师:上课之前,请大家看一些图片。大家看一下,通过这个图发现了什么?看到了什么?这是一个什么东西?咱们家里有没有插座?插座。然后这些都是什么呀?断路器。插座这个时候有什么情况没有?插座说“对不起,我先天不足”。
师:再看这个图,看到什么?他说那个地方怎么样了?着火了!着火了!再看这张图片,这是吉林交通职业技术学校北侧一网吧,它发生了火灾。这个火灾是怎么产生的呢?因为网吧里面的线特别多,线特别多之后,那天大家都在这个地方上网,时间久了,导致电路中的电流可能变大了,就烧起来了,是不是?
师:6月22日18:40,气温过高,电线老化,用电负荷太大,长沙市药王街多处电路失火。这些现象到处都是,触目惊心啊!这是衡阳市蒸湘区公安消防大队接到指挥中心的调度,说位于衡阳市某小区也是电起火,情况非常危急。
师:通过刚刚看的这一系列图片,我们发现电在生活中虽然有很多好处,给我们带来非常多的方便,但是如果使用不当的话,会给我们带来很多的危害。
师:这节课我们主要完成这样几个目标:第一,通过电路分析,理解家庭电路中电流过大的原因;第二,通过推导,从理论上验证实验结论;第三,通过演示保险丝被烧断的实验,理解保险丝的作用。同时,通过本节教学,同学们要会运用物理知识解决生活中的实际问题,还要养成安全用电的习惯。
师:现在我们来看家庭电路的组成。首先进来的是什么呀?保险丝,保险装置。然后这些家用电器、这个和这个都是什么呀?插座。大家知道插座和用电器的连接方式吗?还记不记得?家用电器的连接方式都是什么连接?
生:并联!
师:并联的连接方式。还要引起大家注意的是,灯泡和开关连接时,开关应该接在什么位置啊?
生:火线!
师:火线和灯泡之间,这样更安全一些。
师:这是家庭电路的重要组成部分和连接方式。刚刚说的怎么连呢?第三个问题,开关断开时,电路的总功率为多大?为什么?
生:为0,没有电流!
师:开关断开了,有没有电流?没有电流的话有没有功率?
生:没有!
师:没有功率。那么当开关闭合的时候,电路中总功率为多大?电流又是多大呢?
师:这个时候电路接了哪些用电器?电视机、灯泡、电冰箱。这些用电器都接进去了。比如说现在接了一个电冰箱、一个电视机,还接了一个灯泡,灯泡是40瓦的。大家能不能算出来,这三个都接入电路之后,电路中的总功率为多大?谁算出来了?赶快计算一下,功率为多大,电流是多大。算出来了吗?举手回答。
师:现在把开关都合上之后,用电器也接进去之后,总功率是多大?电流又是多大?
生:功率是440瓦!
师:你是怎么算的呀?
生:把各用电器的功率加起来。
师:这三个加起来是不是440瓦?然后电流呢?
生:利用公式P=UI变形得I=P/U,用440瓦比上220伏,等于2安。
师:同不同意?
生:同意!
师:坐下来。好,这个问题解决了。
师:如果电能表上标的是220伏 10安,最大电流是20安,那么允许接的用电器最大功率是多少?这个怎么计算?已经算出来的举手。允许接的用电器的最大功率应该是多少?
生:4400瓦!
师:你是怎么算的?
生:由公式P=UI得,电压是220伏,乘以最大电流20安,等于4400瓦。
师:好,允许通过的最大电功率是4400瓦。
师:这个时候,有家庭把家里所有的用电器都安装在了同一个插座上。这些用电器的电功率我已经写在黑板上了。现在请大家回答,若将这些元件同时接入电路中工作,电路中的总功率、总电流又是多少呢?请大家计算一下这6个用电器同时接入电路的情况。算出来了吗?站起来说一下。
师:把它们全部接入一个插板上,算出来的总功率是多少?
生:P总等于4700瓦!
师:是不是?那么总电流又是多大呢?
生:由公式P=UI得,I=P/U,等于4700瓦比上220伏,约等于21.4安。
师:旁边的同学算的是多少?
生:21.4安!
师:大家算的是不是?
生:是!
师:若同时工作,会产生什么现象呢?大家觉得会产生什么现象?我们的用电器允许通过的最大电流是多少啊?20安。现在这个电流达到多少了?21.4安,已经超过了它的最大电流了。这个时候就有可能产生火灾这样的现象。我们最开始看到的触目惊心的图片,是不是就是这种现象造成的呀?这种可能性就产生了,可能会发生火灾。你看,电路已经“发怒”了,受不了了。
师:若插座线路的安全电流是10安,会产生什么危害?如何避免?也就是说,这个时候电流远远大于10安,刚刚大家说了,可能会产生火灾。那么如何避免这种危害呢?如果是你,你会怎么做?
生:尽量避免同时使用多个大功率用电器,错开使用!
师:对,错开使用。比如说做饭的时候,洗衣机是不是可以停止使用呢?是可以的,错开使用。
师:通过上面的计算,你发现了什么?要通过理论证明。通过我们刚刚一系列的计算,你发现什么?
生:电路中的用电器总功率越大,电路中的电流越大!
师:也就是说,引起家庭电路中电流过大的原因之一是什么呀?
