Question

15．認(rèn)識(shí)短路的危害【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
目的：認(rèn)識(shí)短路的危害
器材：低壓電源（直流6V）、開關(guān)、額定電流為1A的保險(xiǎn)絲、額定電壓為6V的燈泡、
導(dǎo)線、電流表（演示電流表，0～5A檔）
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）在圖中，CD間接上一段保險(xiǎn)絲，AB間接入電流表，其它部分按圖所示連接好電路．
（2）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈泡發(fā)光（填“發(fā)光”或“不發(fā)光”），電流表有（填“有”或“無”）示數(shù)．
（3）斷開開關(guān)，在B、D間接一根粗銅絲，當(dāng)閉合開關(guān)的瞬間，你將會(huì)觀察到A 
A．電流表的指針迅速擺動(dòng)較大的幅度，保險(xiǎn)絲也隨即熔斷
B．電流表的指針無示數(shù)，保險(xiǎn)絲不會(huì)熔斷
C．電流表讀數(shù)穩(wěn)定不變，燈泡正常發(fā)光
D．電流表讀數(shù)穩(wěn)定不變，燈泡不亮
【分析論證】
B、D間接入銅絲時(shí)，燈泡被短路．根據(jù)歐姆定律知道，閉合開關(guān)的瞬間，線路中的電流很大，通過保險(xiǎn)絲和導(dǎo)線的電流相同，但是保險(xiǎn)絲的電阻比導(dǎo)線大很多，在電流相同時(shí)，導(dǎo)體的電功率跟電阻成正比，所以保險(xiǎn)絲的電功率比銅絲的電功率大得多，使保險(xiǎn)絲的溫度升高，這實(shí)際是我們學(xué)過的電流的熱效應(yīng)．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)中，一開始電路連接正確，當(dāng)在B、D間接一根粗銅絲時(shí)，電路發(fā)生短路，則燈泡不發(fā)光，根據(jù)歐姆定律可知，此時(shí)電路中電流突然變大．再根據(jù)電功率的公式和電流的熱效應(yīng)分析所產(chǎn)生熱量的情況，從而知道保險(xiǎn)絲會(huì)及時(shí)熔斷的原理．

解答 解：【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（2）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，由圖可知，這是一個(gè)正常連接的電路，燈泡與保險(xiǎn)絲串聯(lián)，所以燈泡發(fā)光，電流表有示數(shù)．
（3）斷開開關(guān)，在B、D間接一根粗銅絲，此時(shí)燈泡被短路，電流通過保險(xiǎn)絲后，直接經(jīng)電流表回到電源負(fù)極，所以當(dāng)閉合開關(guān)的瞬間，將會(huì)觀察到電流表的指針迅速擺動(dòng)較大的幅度，保險(xiǎn)絲也隨即熔斷，燈泡不發(fā)光．故只有A符合題意；
【分析論證】
當(dāng)B、D間接入銅絲時(shí)，燈泡被短路．根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，閉合開關(guān)的瞬間，線路中的電流很大，通過保險(xiǎn)絲和導(dǎo)線的電流相同，但是保險(xiǎn)絲的電阻比導(dǎo)線大很多，由公式P=I²R可知，在電流相同時(shí)，導(dǎo)體的電功率跟電阻成正比，所以保險(xiǎn)絲的電功率比銅絲的電功率大得多，使保險(xiǎn)絲的溫度升高，這實(shí)際是我們學(xué)過的電流的熱效應(yīng)．
故答案為：【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（2）發(fā)光； 有；（3）A；
【分析論證】很大；相同；正；熱．

點(diǎn)評(píng) 本題通過實(shí)驗(yàn)，研究和驗(yàn)證了短路的危害，要會(huì)判斷電流的連接，會(huì)用歐姆定律、電功率、電流的熱效應(yīng)等來分析電路的特點(diǎn)，是解答的關(guān)鍵．