题目内容

6．一天，小明注意到家中的灯泡比平常亮，猜测可能是额定功率大于实际功率，为了证实他的猜测，他做了如下实验：关闭家中其他用电器，只开一盏“220V  100W”的电灯，观察到家中标有“3000R/kW•h”字样的电能表在20min内转盘转了121转．
（1）在20min时间内这盏灯消耗的电能是多少？
（2）灯泡此时的实际功率是多少？
（3）如图所示是小华房间电路的一部分，请把带有开关的电灯，带保险丝的三孔插座正确连入图中的家庭电路中．
（4）小华将电吹风插入三孔插座中准备吹干头发，当电吹风插头刚插入插座时整个房间都断电了．请问是什么原因导致断电：
（5）小华发现是保险丝熔断了，保险丝是由铅锑合金制成的．由于电流的热效应，当电流超过额定电流达到熔断电流时，它会自动熔断．选用保险丝时，应使它的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流，保险丝在熔断过程中所吸收的热量转化为分子势能（选填“分子动能”、“分子势能”）

分析 （1）根据电能表铝盘每消耗1kW•h转动的圈数和实际转动的圈数求出灯泡工作时消耗的电能．
（2）知道消耗的电能和使用时间，利用P=$\frac{W}{t}$求出灯泡的实际功率．
（3）开关控制灯泡时，首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套，这样灯泡既能工作，在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡更安全．
带保险丝的三孔插座，地线直接进入上孔，零线直接进入左孔，火线首先进入保险丝，然后再进入右孔．
（4）保险丝熔断，断开电路；
（5）保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成；保险丝的作用：在电路中电流过大时，产生的电热过多，达到保险丝的熔点，保险丝熔断，切断电路．
保险丝是铅锑合金，属于晶体，晶体熔化时温度不变、内能变大（分子动能不变、分子势能变大）．

解答 解：
（1）“3000R/kW•h”表示电能表每转1r，电路中消耗$\frac{1}{3000}$kW•h的电能，
转盘转了121圈，消耗的电能为：
W=$\frac{121}{3000}$kW•h=$\frac{121}{3000}$×3.6×106J=1.452×105J．
（2）已知t=20min=1200s，
P实=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.452×1{0}^{5}J}{1200s}$=121W．
（3）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全．
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，保险丝接在火线上，如图所示：

（4）当电吹风插头刚插入插座时整个房间都断电了，原因是保险丝烧断了；
（5）小华发现是保险丝熔断了，保险丝是由铅锑合金制成的．由于电流的热效应，当电流超过额定电流达到熔断电流时，它会自动熔断．选用保险丝时，应使它的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流，保险丝属于晶体，在熔断过程中温度不变、内能变大，所吸收的热量转化为分子分子势能．
故答案为：
（1）在20min时间内这盏灯消耗的电能是1.452×105J．
（2）灯泡此时的实际功率是121W．
（3）如图所示；
（4）原因是保险丝烧断了；
（5）铅锑；热效应；等于或稍大于；分子势能．

点评 本题为电学综合题，考查了电能和电功率的计算、家庭电路的连接、电路故障分析、保险丝的作用和选用标准，知识点多、综合性强，属于难题．

练习册系列答案
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