Question

【題目】認識短路的危害和保險絲的作用

【設計實驗】

目的：認識短路的危害

器材：低壓電源（直流6V）、開關、額定電流為1A的保險絲、額定電壓為6V的燈泡、導線、電流表（演示電流表，0～5A）

【進行實驗】

（1）在圖中，CD間接上一段保險絲，AB間接入電流表，其它部分如圖所示連接好電路．

（2）當開關閉合時，燈泡_____（填“發光”或“不發光”），電流表_____（填“有”或“無”）示數．

（3）斷開開關，在B、D間接一根粗銅絲，當閉合開關的瞬間，你將會觀察到_____

A．電流表沒有讀數，燈泡也不亮

B．電流表的指針迅速擺動較大的幅度，燈泡變得非常亮

C．電流表的指針迅速擺動較大的幅度，AB間導線也隨即熔斷

D．電流表的指針迅速擺動較大的幅度，保險絲也隨即熔斷

【分析論證】

B、D間接入銅絲時，燈泡被短路，電路中電阻很小．根據歐姆定律知道，閉合開關的瞬間，線路中的電流_____．這時，通過保險絲_____（填“等于”、“小于”或“大于”）導線的電流，但保險絲的電阻比導線大很多，根據焦耳定律，在電流相同時，導體中的產生的熱量跟電阻成_____比，所以保險絲的溫度更高，又由于保險絲的_____較低，所以發生了上述的現象．

Answer 1

【答案】 發光 有 D 很大 等于 正 熔點

【解析】（2）由圖知道，當開關閉合時，這是一個正常連接的電路，燈泡與保險絲串聯，所以燈泡發光，電流表有示數；

（3）斷開開關，在B、D間接一根粗銅絲，此時燈泡被短路，電流通過保險絲后，直接經電流表回到電源負極，所以當閉合開關的瞬間，將會觀察到電流表的指針迅速擺動較大的幅度，保險絲也隨即熔斷，燈泡不發光，故只有D符合題意；

【分析論證】

當B、D間接入銅絲時，燈泡被短路，根據歐姆定律I=U/R知道，閉合開關的瞬間，線路中的電流很大，通過保險絲和導線的電流相等，但是保險絲的電阻比導線大很多，由公式P=I2 R知道，在電流相同時，導體的電功率跟電阻成正比，所以保險絲的電功率比銅絲的電功率大得多，使保險絲的溫度升高，又由于保險絲的熔點較低，故保險絲就熔斷了。