Question

在一次科技小組的活動中，同學們按照如圖8-4-8所示的電路在AB之間接入一根細銅絲，閉合開關S后，調節滑動變阻器，使電流表的示數保持3 A不變，過了一會兒，細銅絲熔斷。在AB之間換接一根同長度的較粗的銅絲，再調節滑動變阻器到某一阻值，經較長時間粗銅絲沒有熔斷，在此過程中，電流表的示數保持3 A不變。張穎針對所觀察到的現象提出了一個問題：造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么？（設電源電壓保持不變）

圖8-4-8

（1）你認為造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么？（請簡述理由）

（2）若粗銅絲電阻為0.01 Ω，求粗銅絲發熱的功率。

（3）如果你家準備安裝一臺“220 V1 500 W”的電熱水器，你應該選用___________（選填“較粗”或“較細”）的銅導線作連接線比較安全。

Answer 1

答案：
解析：

思路解析：（1）本題的題干較長，首先要讀懂題意，理清物理過程：兩根銅絲的長度相同，顯然細銅絲的電阻大于粗銅絲的電阻，而兩次的電流相同，要求分析細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因，所以應運用P=I2R進行論證。（2）已知粗銅絲的電阻和通過的電流，利用P=I2R可求它發熱的功率。（3）該電熱水器正常工作時的電流為：I==≈6.82 A＞3 A，根據實驗結果可知，如果用細銅絲，當通過6.82 A的電流時，短時間內細銅絲就會熔斷，所以應選用較粗的銅導線作連接線。 答案：（1）細銅絲的電阻較大，根據P=I2R，在電流相同的情況下，細銅絲發熱的功率較大，所以細銅絲熔斷。 （2）粗銅絲發熱的功率為：P=I2R=(3 A)2×0.01 Ω=0.09 W。 （3）較粗