Question

4．家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大，出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路，熔断器中的熔丝熔断是电流的热效应引起的；而空气开关（如图所示）切断电路是电流的磁效应引起的；如果只让家庭电路中的一个用电器正常工作1h，使标有3000r/（kW•h）的电能表表盘转动1200r，则此用电器功率是400W．

Answer 1

分析 （1）电线“超负荷”是生活用语，它实际就是指物理中的过载，是由电路中电流过大引起的；熔断器中的熔断丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金制成的，当电路中电流过大时，熔断丝产生的热量较多，温度升高能及时达到熔点而熔断；
（2）空气开关是由电磁铁、衔铁、触点和弹簧组成的，当电路中电流过大时，电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁，则脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开，于是主触点在弹簧的作用下被迅速分断．
（3）3000r/kw•h表示表盘转动3000转消耗电能1kW•h，可求出表盘转动1转消耗电能，从而求出表盘转动1200转消耗电能；再利用P=$\frac{W}{t}$求用电器的功率．

解答 解：
（1）电流通过导体时电能转化成热，这种现象叫电流的热效应．熔断器中的熔丝就是保险丝，它之所以被熔断是由于电流过大，通过熔丝时产生的热量过多，使得熔丝的温度升高而被熔断，所以熔丝熔断是电流的热效应引起的；
（2）通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应．由图可知，空气开关中有一个电磁铁（电磁铁的原理是电流的磁效应），当电流过大时，电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁，使开关断开，切断电路，所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的．
（3）电能表表盘转动1200r消耗的电能：
W=$\frac{1200r}{3000r/kW•h}$=0.4kW•h，
用电器的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.4kW•h}{1h}$=0.4kW=400W．
故答案为：热；磁；400．

点评 本题考查了学生对熔丝和空气开关原理、电能表参数“3000r/kW•h”的了解与掌握，它们都是物理知识在生活中的实际应用，要记住电流电流的热效应和磁效应．