家庭電路中電功率的計算。
分析家庭電路中電流過大的原因。
P = UI =P1+ P2 + …+ Pn
②并聯(lián)電路中的總功率
在并聯(lián)電路中，電路中的總功率等于各用電器的電功率之和。
③家庭電路中，功率比較大的一些家用電器
把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，功率都比較大
電暖氣
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。
公式： Q = I2Rt?
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)有關(guān)知識。
我國許多城鄉(xiāng)地區(qū)進(jìn)行家庭供電線路的改造，主要內(nèi)容是把電線換成更粗的，電能表換成額定電流更大的，請你說一說這種改造的必要性。
家用電器的總功率對家庭電路的影響
電路中的總功率對電流的影響
如圖所示，把額定電壓是3.8V的3個小燈泡并聯(lián)接在電源上，逐個閉合開關(guān)S1、S2、S3，觀察電流表的示數(shù)是如何變化的?
一、家用電器的總功率對家庭電路的影響
家庭電路中的總功率： P = P1+ P2 + …+ Pn
在家庭電路中，電路中的總功率等于各用電器的電功率之和。
實(shí)驗(yàn)——《電功率過大對電路的影響》
家庭電路中的供電線路、保險裝置和電能表都有允許通過的最大電流。若電路中的電流超過允許值，根據(jù)焦耳定律可知，產(chǎn)生的熱量就越多，會引起線路故障，甚至發(fā)生火災(zāi)。
小明家購置了一臺1kW的空調(diào)。他家原有用電器的總功率是5600W，電能表上標(biāo)有“220V 10（40）A”的字樣。請你通過計算說明：?。?）使用這臺空調(diào)時，通過它的電流是多少？?。?）從安全用電的角度考慮，小明家的電路是否允許安裝這樣一臺空調(diào)？
解：（1）空調(diào)接入家庭電路使用，電壓為220 V。
P =P1+P2=1000 W +5600W=6600W
　　解：（2） 用電器的總功率
所以，從安全用電的角度考慮，可以安裝這樣一臺空調(diào)。
小明家新購置了一臺1kW的空調(diào)。他家原有用電器的總功率是5600W，電能表上標(biāo)有“220V 10（40）A”的字樣。請你通過計算說明： （2）從安全用電的角度考慮，明明家的電路是否允許安裝這樣一臺空調(diào)？
為了防止家庭電路出現(xiàn)總功率過大現(xiàn)象，家庭用電時，要注意什么？
1.大功率用電器不要同時使用； 2.對于空調(diào)、電暖器、電熱水器等功率較大的用電器，應(yīng)采用獨(dú)立供電的方式，即一條線路專供一大功率的用電器使用。
二、短路對家庭電路的影響
有時候家庭電路中用電器的總功率并不是很大，但是也會產(chǎn)生電流過大的現(xiàn)象，你認(rèn)為原因可能是什么？
電源發(fā)生短路時，會造成電路中電流很大。
如圖所示的電路，電路AB端接入低壓電源，當(dāng)把開關(guān)閉合時，會看到什么現(xiàn)象？
現(xiàn)象：當(dāng)把開關(guān)閉合時，開關(guān)把電源短路，電流會很大，會看到保險絲熔斷。
實(shí)驗(yàn)演示——《短路對電路的影響》
當(dāng)家庭電路中的火線與零線碰在一起時，會發(fā)生短路，使電路中的電流過大。
②線路老化，絕緣層破壞而造成短路。
①改裝電路時不小心將火線和零線直接連通。
③電器進(jìn)水造成短路。
　　當(dāng)家庭電路中發(fā)生短路時，電流過大，產(chǎn)生的熱量多，若不及時撲滅，很容易造成火災(zāi)，造成人員傷亡，財產(chǎn)損失。
為了防止電路中電流過大引發(fā)事故，你有哪些好的建議？
①避免同時使用大功率的用電器；
例如：把電線換成更粗的；電能表換成額定電流更大的。
為了防止電路中電流過大引發(fā)事故，除上述措施外，你還有哪些好的建議？
人們常用給電路加裝一個保險裝置（保險絲），防止電路中電流過大，如圖所示。
保險絲是如何保護(hù)電路的呢？
①為了防止電路中電流過大，發(fā)生危險，電路中常常要安裝保險絲，以保護(hù)用電器或人身安全。
保險絲由電阻率較大、熔點(diǎn)較低的鉛銻合金制成。
如圖所示，把銅絲、滑動變阻器串聯(lián)在電源上。在A、B之間接入一段細(xì)保險絲，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流逐漸增大，觀察現(xiàn)象。
在電流較大時，保險絲會先行熔斷，自動切斷電路，對整個電路起到保護(hù)作用。
現(xiàn)象： 電流增大到一定程度時，保險絲熔斷，而導(dǎo)線和銅絲等不會損壞。
這是利用了電流的熱效應(yīng)
①保險絲的規(guī)格用額定電流來表示；
②保險絲越粗，額定電流和熔斷電流就越大；
③一般情況下，熔斷電流是額定電流的2倍。
注意：選用合適規(guī)格的熔絲，不能用銅絲或者鐵絲代替。
應(yīng)使保險絲的額定電流等于或略大于電路中的最大正常工作電流
保險絲的規(guī)格是用額定電流表示的。
選擇保險絲時
視頻演示——保險絲的作用
家庭電路中常見保險絲的安裝
①安裝位置： 保險絲通常串聯(lián)安裝在電能表之后的進(jìn)戶線上。
也可以只接在一根火線上，且與保護(hù)的電路串聯(lián)。
②家庭電路中常見保險絲的安裝
③保險絲安裝在閘刀開關(guān)里面
②插入式保險盒安裝在閘刀開關(guān)后面
現(xiàn)在新建居民樓電路中的保險裝置已經(jīng)不再使用保險絲，而是用起保險作用的空氣開關(guān)代替?？諝忾_關(guān)安裝在電能表后，當(dāng)電路中的電流過大時，空氣開關(guān)自動斷開，切斷電路。
下表是某教室的所有用電器，若有額定電流為6A、8A、12A的保險絲供你選擇，你應(yīng)該選擇哪種規(guī)格？
P=P1+P2+P3+P4=40W+80W+500W+1000W=1620W
所以應(yīng)選用額定電流是8A的保險絲。
在裝有額定電流為20A的保險絲的家庭電路中，已裝有“220V 100W”的電視機(jī)2臺，“220V 125W”的電冰箱1臺，“220V 800W”的電飯鍋1個，“220V 225W”的洗衣機(jī)1臺，“220V 20W”的節(jié)能燈8盞，“220V 1000W”的空調(diào)2臺。求： （1）在電路中最多還能安裝多大功率的用電器？ （2）若因電路出現(xiàn)故障，保險絲不慎熔斷了。現(xiàn)檢修好電路后，手邊只有額定電流為10A的保險絲，應(yīng)該怎么辦？
解：（1）電路允許的總功率：P1=UI=220V×20A=4400W 現(xiàn)有用電器的總功率： P2=100W×2+125W+800W+225W+20W×8+1000W×2=3510W 電路還能接入用電器的功率為：P=P1–P2=4400W–3510W=890W （2）并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，可以用兩根額定電流為10A的保險絲并聯(lián)接入家庭電路。
1. 電路中電流過大的原因是_____或__________________。
2. 家庭電路中引起保險絲熔斷的原因是 （ ） 　　　　　　　　 A．保險絲太粗不合格 B．所有用電器同時工作　 C．一定是短路造成的 D．可能接入了大功率電熱器
3. 家庭電路中保險絲斷了，以下原因不可能的（ ） A. 家庭中用電器的功率過大 B. 拉線開關(guān)中的兩根導(dǎo)線頭相碰C. 保險絲的規(guī)格不合適，熔斷電流太小D. 插頭中的兩根導(dǎo)線頭相碰
4. 有下列一些現(xiàn)象：①燈座中的兩個線頭相碰；②開關(guān)中的兩個線頭相碰；③電路中私自接入大功率的電爐；④用戶電源入戶線的絕緣皮破損。其中可能引起保險絲熔斷的是（??? ）A．只有①、②；?????B．只有②、③；C．只有①、③；?? ? D．①、②、③、④
【解析】保險絲熔斷是因?yàn)殡娐分须娏鬟^大，可能有兩種情況：用電器短路和用電器的總功率過大。燈座中兩個線頭相碰，會短路；開關(guān)兩線頭相碰，相當(dāng)于接通電路；接大功率用電器，使電路中的總功率過大，也會使電流過大；用戶電源入戶線絕緣皮破損會短路，但它在經(jīng)過保險絲前，不會燒斷保險絲。
5. 炎炎夏日即將來臨，明明家新購置了一臺額定功率1kW的空調(diào)。已知他家原有用電器的總功率是1020W，電能表上標(biāo)有“220 V 10 A”的字樣。請你通過計算說明： （1）使用這臺空調(diào)時，通過它的電流是多少？ （2）從安全用電的角度考慮，明明家的電路是否允許安裝這樣一臺空調(diào)？
解:（1）空調(diào)接入家庭電路使用，電壓為220 V。
I=I1 +I2=4.55 A+4.64 A=9.19 A
P =P1+P2=1 000 W +1 020 W=2020 W
② 計算用電器的總功率是否超過電能表允許使用的最大功率
① 計算同時使用所有用電器時的總電流是否超過10 A。
P0=UI0=220 V×10 A=2200 W
6. 據(jù)報道“某市地鐵三號線存在安全事故隱患，整條線路所用電纜偷工減料，各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)都不符合地鐵施工標(biāo)準(zhǔn)，電纜線徑的實(shí)際橫截面積小于標(biāo)稱的橫截面積，會造成電纜電線的發(fā)熱過大，可能發(fā)生火災(zāi)?！闭埬阌脤W(xué)過的物理知識解釋存在安全隱患的原因。
【解析】電纜線徑的實(shí)際橫截面積小于標(biāo)稱的橫截面積，導(dǎo)線的橫截面積越小，電阻越大。根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，在電流和時間一定時，它產(chǎn)生的熱量就比較多，電纜的溫度就會升高較多，容易引發(fā)火災(zāi)。
7．小明同學(xué)想設(shè)計一個家庭廚房電路，準(zhǔn)備購買用電器有2000W的電磁爐一個，800W的微波爐一個，800W的電飯鍋一個，100W的抽油煙機(jī)一臺，10W的節(jié)能燈四盞?，F(xiàn)給整個廚房電路配一個獨(dú)立的空氣開關(guān)，下列哪個規(guī)格的較合理（ ??? ）A．16A???? B．20A?? ???? C．32A????? D．40A
【解析】廚房電路的總功率為 P總=2000W+800W+800W+100W+10W×4=2740W， 則干電流為I=P/U=2740W/220V=17A， 選擇的空氣開關(guān)額定電流要略大于17A，所以選B。

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第2節(jié) 家庭電路電流過大的原因

版本： 人教版

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