Question

在一次科技小組的活動中，同學們按照如圖所示的電路在AB之間接入一根細銅絲，閉合開關S后，調節滑動變阻器，使電流表的讀數保持3A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固定值，經較長時間粗銅絲沒有熔斷，在此過程中，電流表的讀數保持3A不變.小明同學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）

（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）

答：

（2）若粗銅絲電阻為0.01Ω，求：在5s內粗銅絲共產生的熱量.

（3）如果你家準備安裝一臺“220V  1500W”的電熱水器，你應該選用       （較粗/較細）的銅導線作用連接線比較安全.

Answer 1

（1）細銅絲的電阻較大，根據焦耳定律，在電流和通電時間相同的情況下，電阻越大，產生的熱量越多，所以細銅絲熔斷.

（2）5s內粗銅絲產生的熱量Q = I²R₁t= 3²×0.01×5 J= 0.45 J

（3）細銅絲的電阻值R₂ = U/I = 3/3Ω= 1Ω

（4）較粗.