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在一次科技小组的活动中,同学们按照如图所示的电路在AB之间接入一根细铜丝,闭合开关S后,调节滑动变阻器,使电流表的读数保持3A不变,过了一会儿,细铜丝熔断.在AB之间换接一根同长度的较粗的铜丝,再调节滑动变阻器到某一固定值,经较长时间粗铜丝没有熔断,在此过程中,电流表的读数保持3A不变.小明同学针对所观察到的现象提出了一个问题:造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(设电源电压保持不变)
(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)
(2)若粗铜丝电阻为0.01Ω,求:在5s内粗铜丝共产生的热量.
(3)如果你家准备安装一台“220V 1500W”的电热水器,你应该选用________(较粗/较细)的铜导线作用连接线比较安全.

解:(1)细铜丝的电阻较大,根据焦耳定律,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,所以细铜丝熔断;
(2)5s内粗铜丝产生的热量:
Q=I2Rt=(3A)2×0.01Ω×5s=0.45J;
(3)用较粗的铜导线,电阻小,在同样电流和通电时间情况下,产生的热量少,这样比较安全.
故答案为:(1)在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,所以细铜丝熔断;
(2)0.45J;
(3)较粗.
分析:(1)两根铜丝长度相同,由影响电阻大小的因素可知,细铜丝的电阻较大、粗铜丝的电阻较小,根据焦耳定律,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,由此分析判断.
(2)知道通过的电流、通电时间和铜丝的电阻,利用焦耳定律求5s内粗铜丝产生的热量;
(3)使用“220V 1500W”的电热水器,电路中的电流比较大,在这样大电流的情况下,根据焦耳定律知道用电阻小的粗铜丝电流产生的热量少,避免被烧断.
点评:本题考查了学生对焦耳定律及公式的了解和掌握,利用焦耳定律分析时注意用好控制变量法.
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(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)
(2)若粗铜丝电阻为0.01Ω,求:在5s内粗铜丝共产生的热量.
(3)如果你家准备安装一台“220V  1500W”的电热水器,你应该选用
较粗
(较粗/较细)的铜导线作用连接线比较安全.

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(2010?南开区一模)在一次科技小组的活动中,同学们按照如图所示的电路在AB之间接入一根细铜丝,闭合开关S后,调节滑动变阻器,使电流表的读数保持3A不变,过了一会儿,细铜丝熔断.在AB之间换接一根同长度的较粗的铜丝,再调节滑动变阻器到某一固定值,经较长时间粗铜丝没有熔断,在此过程中,电流表的读数保持3A不变.小明同学针对所观察到的现象提出了一个问题:造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(设电源电压保持不变)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?请简述理由.

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(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)
(2)若粗铜丝电阻为0.01Ω,求:在5s内粗铜丝共产生的热量.
(3)如果你家准备安装一台“220V  1500W”的电热水器,你应该选用______(较粗/较细)的铜导线作用连接线比较安全.

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科目:初中物理 来源:2005年江苏省镇江市中考物理试卷(解析版) 题型:解答题

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