电学简答

39．家用白炽灯灯丝容易被烧断，请问，是在开灯瞬间时熔断，还是在灯发光的过程中突然熔断，为什么？请解释原因。

【解答】答：家用白炽灯在开灯的瞬间容易熔断。因为灯丝的电阻随温度的升高而增大。刚开灯时，灯丝的温度比较低，灯丝的电阻也相对较小，根据P=，电压一定，灯丝此时的发热功率很大，相同时间产生很多的热量，使灯丝温度迅速升高，达到灯丝的熔点而熔断。

30．商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”，问：①他们各是从什么角度说的？②应该怎样用科学术语表达他们的意思？

③你应该怎样解决这位顾客家出现的问题？

【解答】答：①售货员是从微波炉消耗电能的多少的角度来说的，而顾客是从微波炉功率大小的角度说的；②售货员应说：微波炉消耗的电能少，加热食品花不了多少电费。顾客应说：我家微波炉的功率大，一开就容易“烧保险；③可以使用功率稍小的微波炉或换额定电流稍大的保险丝。

31．电具有两面性，请利用物理知识分析下列电现象：

（1）在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化。

（2）在潮湿的季节，对于长期不用的电器，应定期通电。

【解答】答：（1）在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，在电路中导线连接处与导线串联，根据Q=I2Rt，通过的电流相等、通电时间相等，连接处电阻大，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化；

（2）长期不用的家电设备每隔一段时间后需要通电一次，这是利用电流的热效应来驱潮，可对电器起到保护作用。

32．如图所示是人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。插线板一般不能同

时接用多个大功率用电器，否则容易发生危险；现在市场上有一些劣质插线板，经

质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细，使用这种插线板将

会存在安全隐患。请用学过的物理知识解释这两个现象中的道理。

答：（1）若插线板同时接用多个大功率用电器，用电器总功率大，由I=可知，电路中的电流过大；由Q=I2Rt可知，在导线电阻和通电时间一定时，电流越大，电流通过导线产生的热量越多，容易发生火灾，存在安全隐患。

（2）在材料和长度一定时，导体横截面积越小，电阻越大，即细的芯线电阻大；根据Q=I2Rt 可知，在电流和通电时间一定，电阻越大，电流通过细的芯线产生的热量越多，易发生火

灾，存在安全隐患。

33．随着生活的发展，家中用电器的数量是越来越多，小锋在使用时就发现了一个规律；不同的用电器与插头相连的导线粗细不一样，用电器的额定功率越大，与插头相连的导线就越粗。这是为什么？

【解答】答：用电器的额定功率越大，根据P=UI，U一定，正常使用时通过用电器及其导线的电流就越大；在导线材料相同时，与相同长度的细导线相比，导线越粗其电阻越小；根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，电流经过粗导线产生的热量远小于细导线产生的热量，不会因为电流过大而损坏导线。

34．小明在台灯下做作业，由于天气很冷，他就把家里的电暖器打开，却发现台灯明显变暗了，这是为什么？请你解释这个现象。

【解答】答：因为家庭电路中各用电器是并联的，晚上小明开了电暖器，电路中用电器的总功率变大，根据P=UI，U一定，干路中的电流变大，而导线有电阻，则干路中导线分得的电压变大，总电压是不变的，所以台灯两端的电压变小，根据P=可知，台灯的实际功率变小，灯泡变暗。

36．寒假期间，小明同父母一起回老家看望爷爷奶奶，一天晚上，爷爷房间的白炽灯泡突然闪灭了，小明说“我可以帮爷爷修好灯泡”。他缓慢的摇动着灯泡，把已经断了的灯丝搭接了起来，装好后打开开关，房间立刻亮了起来，爷爷说“这灯泡好像变得更亮了”。请你解释灯泡变亮的原因。

【解答】答：搭接后，灯丝总长度变短，总电阻变小；照明电路电压

一定，根据P=，灯泡消耗的电功率变大，灯泡变亮。

35．把口香糖锡箔纸（锡箔能导电）剪成中间较窄的纸条（如图甲），

将锡箔的一面接在干电池正负两极上（如图乙），发现纸条中间处很快

开始冒烟，起火苗，请你用所学的物理知识来解释为什么纸条是中间先烧起来。

【解答】答：因为铝属于金属，因此具有导电性，铝纸条两端的铝面直接接触电池的正负极，造成短路，电阻小，根据I=知电流很大；由于横截面积越小电阻越大，则铝纸条中间最细处的电阻大，根据Q=I2Rt知电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧，所以中间处很快开始冒烟，起火苗。

37．小明家的电热毯坏了，爸爸将电阻丝接上后继续使用，在使用过程中发现接头处被烧焦了；爸爸还发现，大功率用电器供电的铜导线的接头处也特别容易烧焦。请你用学过的知识解释烧焦的原因。

将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大。根据焦耳定律公式Q=I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。

38．长长的输电线在输电过程中，会有能量损失掉，什么原因导致能量损失？

=I2R，跟输电线上的电流及输电线上的电阻有关，输【解答】答：输电线上损失的功率P

损

电距离越远，输电线越长、电阻越大，输电过程中损失的能量越多。

28．电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，请你用学过的电学知识解释这种现象。

电炉丝与导线串联，电炉丝的电阻比导线大很多，在通过的电流和时间一定，根据Q=I2Rt，电阻越大电热越大。

39．一座水电站输送的电功率是4800kW，输电线总电阻为0.5Ω。

（1）如果输电线电压是220kV，则输电线路上的电流、损失的电功率分别是多少？

（2）如果改用10kV的电压输电，则输电线路上损失的电功率是多少？

（3）通过上面的计算，简要说明远距离输电为什么要采用高压输电的方式。

39．（1）已知输送功率为4800kW，输电电压是220kV，由P=UI可得输电线路上的电流：I==≈21.8A，电能输送过程中，导线上消耗的电能被损耗，所以损失的电功率：

P损=I2R线=（21.8A）2×0.5Ω≈237.6W；（2）输送功率不变，改用10kV的电压输电，输电线

′=I′2R线=路上的电流：I′===480A，输电线路上损失的电功率：P

损（480A）2×0.5Ω=11500W；

（3）由上面的计算可知，在输送电功率不变的情况下，电压越高，线路中的电流越小，可减少线路上电能的损失。

13．如图是小华设计的一种节能电梯的工作原理图，R是一个压敏电阻，当电

梯上无人时，压敏电阻受到的压力变小，阻值变大，电动机的转速变小，电梯

变慢，从而达到节能目的。请简述其工作过程。

14．请在下面的流程图中填入后面所列出的短语，来解