我國(guó)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?yè)Q成標(biāo)定電流更大的，請(qǐng)你說(shuō)一說(shuō)這種改造的必要性。
1. 知道家庭電路中電流過(guò)大的兩個(gè)原因；了解保險(xiǎn)絲的材料特點(diǎn)，理解保險(xiǎn)絲是如何起保險(xiǎn)作用的。?
2. 會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明電路中電流過(guò)大的原因，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究保險(xiǎn)絲在電路中的作用。
　 根據(jù)P =UI，可以得到 家庭電路中的電壓是一定的，U = 220V，所以用電器總電功率P 越大，電路中的電流 I 就越大。
家庭電路中的總功率： P = P1+ P2 + …+ Pn
家庭電路中的供電線路、保險(xiǎn)裝置和電能表都有允許通過(guò)的最大電流。若通過(guò)的電流超過(guò)允許值，會(huì)引起線路故障，甚至發(fā)生火災(zāi)。
家用電器的總功率對(duì)家庭電路的影響
結(jié)論： 用電器的總功率過(guò)大是家庭電路中電流過(guò)大的原因之一。
用電器的總功率過(guò)大，容易發(fā)生火災(zāi)
例題1 炎炎夏日里，明明家新購(gòu)置了一臺(tái)1kW的空調(diào)。已知他家原有用電器的總功率是1 020W，電能表上標(biāo)有“220V 10A”的字樣。請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明：　?。?）使用這臺(tái)空調(diào)時(shí)，通過(guò)它的電流是多少？　?。?）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(tái)空調(diào)？
解：（1）空調(diào)接入家庭電路使用，電壓為220 V。
I=I1 +I2=4.55A+4.64A=9.19 A
P =P1+P2=1 000W+1 020W=2 020W
方法（二） 計(jì)算用電器的總功率是否超過(guò)電能表允許使用的最大功率
方法（一） 計(jì)算同時(shí)使用所有用電器時(shí)的總電流是否超過(guò)10A
P0=UI0=220V×10A=2 200W
所以，從安全用電的角度考慮，可以安裝這樣一臺(tái)空調(diào)。
1. 據(jù)報(bào)道“某市地鐵三號(hào)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(huì)造成電纜電線的發(fā)熱過(guò)大，可能發(fā)生火災(zāi)?！闭?qǐng)你用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)解釋存在安全隱患的原因。
答：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(shí)間一定時(shí)，它產(chǎn)生的熱量就比較多，電纜的溫度就會(huì)升高較多，容易引發(fā)火災(zāi)。
短路是家庭電路中電流過(guò)大的另一個(gè)原因。
有時(shí)候家庭電路中用電器的總功率并不是很大，但是也會(huì)產(chǎn)生電流過(guò)大的現(xiàn)象，你認(rèn)為原因可能是什么？
　　你知道形成家庭電路短路的原因是什么嗎？
由于改裝電路時(shí)不小心，使火線和零線直接連通造成短路；電線絕緣皮破損或烤焦，電線和用電器使用年限過(guò)長(zhǎng)，絕緣皮破損或老化，也會(huì)使火線和零線直接連通或電器進(jìn)水造成短路。
　　家庭電路中短路很容易造成火災(zāi)。
為了防止電路中電流過(guò)大，發(fā)生危險(xiǎn)，電路中常常要安裝保險(xiǎn)絲，以保護(hù)用電器或人身安全。
③ 注意：選用合適規(guī)格的熔絲，不能用銅絲或者鐵絲代替。
電路中電流過(guò)大時(shí)，熔絲熔斷，自動(dòng)切斷電路，起到保護(hù)作用。
熔絲由電阻較大、熔點(diǎn)較低的鉛銻合金制成。
保險(xiǎn)絲的額定電流應(yīng)等于或稍大于電路中最大正常工作時(shí)的電流。
家庭電路中的所有用電器都工作時(shí)的電流
新建樓房的供電線路已經(jīng)不再使用保險(xiǎn)絲，而用起保險(xiǎn)作用的空氣開關(guān)代替。
例題2 在裝有額定電流為20A的保險(xiǎn)絲的家庭電路中，已裝有“220V 100W”的電視機(jī)2臺(tái)，“220V 125W”的電冰箱1臺(tái)，“220V 800W”的電飯鍋1個(gè)，“220V 225W”的洗衣機(jī)1臺(tái)，“220V 20W”的節(jié)能燈8盞，“220V 1000W”的空調(diào)2臺(tái)。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(xiǎn)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(xiǎn)絲，應(yīng)該怎么辦？
解：（1）電路允許的總功率：P1=UI=220V×20A=4 400W 現(xiàn)有用電器的總功率： P2=100W×2+125W+800W+225W+20W×8+1 000W×2=3 510W 電路還能接入用電器的功率為：P=P1–P2=4 400W–3 510W=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(xiǎn)絲并聯(lián)接入家庭電路。
2. 小華家有30W日光燈2盞，15W的電燈3盞，60W的彩電1臺(tái)，100W的電冰箱1臺(tái)，300W的洗衣機(jī)1臺(tái)，600W的音響1臺(tái)，1kW的電飯煲1個(gè)，問(wèn)：他家的總保險(xiǎn)絲應(yīng)如何選擇？
解：用電器的總功率：P2=30W×2+15W×3+60W+100W+300W+600W+1 000W=2 165W
所有用電器都工作時(shí)，電路中的電流：
所以，他家應(yīng)選擇額定電流為10A的總保險(xiǎn)絲。
1.（2019?株洲）在家庭電路中，一定不會(huì)引發(fā)總開關(guān)（帶有漏電保護(hù)器）跳閘的是（　?。〢．火線和零線直接連通 B．安裝用電器時(shí)人體接觸火線 C．試電筆筆尖接觸火線 D．同時(shí)使用多個(gè)大功率用電器
當(dāng)有人觸電、電路中出現(xiàn)短路、家用電器總功率過(guò)大時(shí)都會(huì)造成總開關(guān)出現(xiàn)“跳閘”現(xiàn)象。
2.（2018?棗莊）在生活中，我們有時(shí)會(huì)遇到以下幾種情況，在下述情況中可能引起家庭電路中空氣開關(guān)跳閘的是（　?。?）電路中增加大功率的用電器； （2）插座中的兩個(gè)線頭相碰；（3）開關(guān)中的兩個(gè)線頭相碰； （4）戶外輸電線絕緣皮破損。 A．（1）和（2） B．（2）和（3） C．（1）和（3） D．（2）和（4）
3.（2019?呼和浩特）關(guān)于家庭電路，下列說(shuō)法中正確的是（?。〢．在家庭電路中，同時(shí)工作的用電器越多，總電阻越大 B．家庭電路中總電流過(guò)大，保險(xiǎn)絲熔斷，一定是由于電路中用電 器過(guò)多，實(shí)際功率過(guò)大引起的 C．用電器使用三線插頭，是為了防止漏電而采取的保護(hù)措施 D．保險(xiǎn)絲一般選用電阻比較小，熔點(diǎn)比較低的合金制作而成
1. 在家庭電路中，各用電器之間是________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）連接的。星期天小天在家里正開著空調(diào)上網(wǎng)查資料，當(dāng)媽媽做飯時(shí)把電熱水壺插頭插進(jìn)插座時(shí)，空氣開關(guān)立刻“跳閘”，小天分析其原因可能是電熱水壺插頭內(nèi)部_________，也可能是家里電路中用電器總功率__________。
2. 近年來(lái)許多重大火災(zāi)都是因?yàn)榫€路故障引發(fā)的，線路故障的一個(gè)原因是連接處接觸不良。與連接完好相比接觸不良處的阻值_______（填“增大”“減小”或“不變”），在該處消耗的電功率將變大，會(huì)造成局部過(guò)熱，引發(fā)火災(zāi)。另一個(gè)原因是線路嚴(yán)重老化，通電時(shí)導(dǎo)線之間容易發(fā)生短路。導(dǎo)線中電流過(guò)________，釀成火災(zāi)。
3. 小雨家的空氣開關(guān)發(fā)生了跳閘，則一定是電路中 （　　）A．發(fā)生了斷路 B．用電器電阻過(guò)大 C．電壓高于220V D．總電流過(guò)大
4. 隨著生活水平的提高，家用電器越來(lái)越多，使用時(shí)若出現(xiàn)如圖所示情形，會(huì)導(dǎo)致連接插座的導(dǎo)線發(fā)熱，下列做法可行的是 （　?。〢．在保險(xiǎn)盒中更換更粗的保險(xiǎn)絲 B．減少同時(shí)使用大功率用電器 C．在該插座上再插入一個(gè)插座供其他用電器使用 D．不需理會(huì)繼續(xù)使用
小明按老師要求，對(duì)自家電器進(jìn)行了精心調(diào)查，結(jié)果如下：
（1）只開一臺(tái)電視和所有電器全部打開兩種狀態(tài)下，哪種狀態(tài)電阻較大？（2）小明家電器同時(shí)用電，電能表超負(fù)荷嗎？請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。（3）電冰箱是24小時(shí)不間斷工作的電器，假設(shè)電冰箱一個(gè)月工作360小時(shí)，電冰箱一個(gè)月用了多少度電？
解：（1）家庭電路的連接方式為并聯(lián)，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，即電阻越并越小、小于任何一個(gè)分電阻，所以，只開一臺(tái)電視時(shí)，電路中的總電阻大； （2）電能表允許家庭用電器同時(shí)工作的總功率： P=UI=220V×10A=2 200W 小明家電器同時(shí)用電時(shí)總功率： P′=300W+560W×5+1 000W+200W+100W=4 400W 因P＜P′，所以，電能表超負(fù)荷； （3）由 可得，電冰箱一個(gè)月用的電：
W=P″t=100×10-3kW×360h=36kW?h=36度
用電阻比較大、熔點(diǎn)比較低的鉛銻合金制成
保險(xiǎn)絲的額定電流等于或稍大于電路中最大的正常工作電流
家庭電路中電流過(guò)大的原因
當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，切斷電路，起到保護(hù)作用

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第2節(jié) 家庭電路電流過(guò)大的原因

版本： 人教版（2024）

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