Question

【題目】認識短路的危害

【實驗器材】

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

【進行實驗】

(1)在如圖中，CD間接上一段保險絲，AB間接入電流表，其他部分按圖所示連接好。

(2)當開關閉合時，燈泡__________(選填“發光”或“不發光”)，電流表__________(選填“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，你將會觀察到電流表____________________，保險絲__________。

【分析論證】

B、D間接入銅絲時，燈泡被短路。根據歐姆定律知道，閉合開關的瞬間，線路中的電流________，通過保險絲和導線的電流________，但是保險絲的電阻比導線大很多，在電流相同時，導體的電功率跟電阻成________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，這實際是我們學過的電流的__________效應。

Answer 1

【答案】 發光 有 指針迅速擺動較大幅度 迅速熔斷 很大 相同 正 熱

【解析】（2）當開關閉合時，由圖可知，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，【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＝可知，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同，但是保險絲的電阻比導線大很多，由公式P＝I2R可知，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，這實際是我們學過的電流的熱效應。