小明发现,妈妈把微波炉接入电路中时,家里常常会出现“烧保险”,而电路导线却安然无恙,为什么会出现这样的情况呢?请你进行合理猜想.
【答案】分析:保险丝用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成,这样做是为了当电路中的电流过大时,保险丝能产生较多的热,便于保险丝迅速熔断,从而起到保护电路的作用;
保险丝和导线是串联的,通过的电流相同,通电时间相同,而保险丝的电阻比较大,根据焦耳定律可知,电流在保险丝上产生的热量比导线多;当把微波炉接入电路中时,电路的总功率过大,使电路中的电流过大,电流通过保险丝产生的热量多,使保险丝达到熔点后熔断,而在导线上产生的热量少,电路导线却安然无恙,据此进行猜想.
解答:解:保险丝和导线串联,I保险丝=I导线,通电时间t相同,
∵Q=I2Rt,R保险丝>R导线,
∴电流产生的热量:
Q保险丝>Q导线,
当把微波炉接入电路中时,电路的总功率过大,使电路中的电流过大;此时,电流在保险丝上产生的热量多,使保险丝的温度升高,达到熔点而熔断,电流在导线上产生的热量少,电路导线却安然无恙.
由此做如下猜想:原因是保险丝的电阻比导线大,电流在保险丝上产生的热量多.
答:合理猜想:保险丝的电阻比导线大,电流在保险丝上产生的热量多.
点评:本题考查了学生对焦耳定律、保险丝的构造和作用、串联电路的电流关系的了解和掌握,找准研究对象“保险丝-导线”是关键.