题目内容

15.认识短路的危害【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6V)、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、
导线、电流表(演示电流表,0~5A档)
【进行实验】
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分按图所示连接好电路.
(2)当开关闭合时,灯泡发光(填“发光”或“不发光”),电流表有(填“有”或“无”)示数.
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到A 
A.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
B.电流表的指针无示数,保险丝不会熔断
C.电流表读数稳定不变,灯泡正常发光
D.电流表读数稳定不变,灯泡不亮
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路.根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流很大,通过保险丝和导线的电流相同,但是保险丝的电阻比导线大很多,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成正比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的热效应.

分析 本实验中,一开始电路连接正确,当在B、D间接一根粗铜丝时,电路发生短路,则灯泡不发光,根据欧姆定律可知,此时电路中电流突然变大.再根据电功率的公式和电流的热效应分析所产生热量的情况,从而知道保险丝会及时熔断的原理.

解答 解:【进行实验】
(2)当开关闭合时,由图可知,这是一个正常连接的电路,灯泡与保险丝串联,所以灯泡发光,电流表有示数.
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,此时灯泡被短路,电流通过保险丝后,直接经电流表回到电源负极,所以当闭合开关的瞬间,将会观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断,灯泡不发光.故只有A符合题意;
【分析论证】
当B、D间接入铜丝时,灯泡被短路.根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可知,闭合开关的瞬间,线路中的电流很大,通过保险丝和导线的电流相同,但是保险丝的电阻比导线大很多,由公式P=I2R可知,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成正比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的热效应.
故答案为:【进行实验】(2)发光; 有;(3)A;
【分析论证】很大;相同;正;热.

点评 本题通过实验,研究和验证了短路的危害,要会判断电流的连接,会用欧姆定律、电功率、电流的热效应等来分析电路的特点,是解答的关键.

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