认识短路的危害和保险丝的作用
【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6V)、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、电流表(演示电流表,0~5A)
【进行实验】
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/18/1904771438280704/1906769758789632/STEM/cc8c7e0238ff482fa6380a8d0066da63.png?resizew=228)
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分如图所示连接好电路.
(2)当开关闭合时,灯泡_____ (填“发光”或“不发光”),电流表_____ (填“有”或“无”)示数.
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到_____
A.电流表没有读数,灯泡也不亮
B.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,灯泡变得非常亮
C.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,AB间导线也随即熔断
D.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,电路中电阻很小.根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流_____ .这时,通过保险丝_____ (填“等于”、“小于”或“大于”)导线的电流,但保险丝的电阻比导线大很多,根据焦耳定律,在电流相同时,导体中的产生的热量跟电阻成_____ 比,所以保险丝的温度更高,又由于保险丝的_____ 较低,所以发生了上述的现象.
【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6V)、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、电流表(演示电流表,0~5A)
【进行实验】
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/18/1904771438280704/1906769758789632/STEM/cc8c7e0238ff482fa6380a8d0066da63.png?resizew=228)
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分如图所示连接好电路.
(2)当开关闭合时,灯泡
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到
A.电流表没有读数,灯泡也不亮
B.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,灯泡变得非常亮
C.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,AB间导线也随即熔断
D.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,电路中电阻很小.根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流
更新时间:2018-03-29 01:51:23
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解题方法
【推荐1】小刚用了如图所示的装置,分别将加热丝接在了220V的电路中,给两杯初温均为20℃的水加热(m甲<m乙)。实验过程中,发现两杯水温度升高的快慢完全相同,如图所示。(假设加热丝产生的热完全被水吸收)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/17/2616321702674432/2618498819866624/STEM/eb1c9c89-e604-4672-b53d-a2894068bb10.png?resizew=405)
(1)某时刻两杯水的温度计示数如图所示,此时温度为______ ℃;
(2)水沸腾前,同一时刻,甲的内能______ 乙的内能(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)由于两杯水温度升高的快慢相同,根据上述实验可得“电热丝甲比电热丝乙产生的热量少”,依据是______ ;
(4)已知电热丝消耗的电能W等于电热丝产生的热量Q,由此可以推测,电热丝甲比电热丝乙的电功率小,判断依据是:______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/17/2616321702674432/2618498819866624/STEM/eb1c9c89-e604-4672-b53d-a2894068bb10.png?resizew=405)
(1)某时刻两杯水的温度计示数如图所示,此时温度为
(2)水沸腾前,同一时刻,甲的内能
(3)由于两杯水温度升高的快慢相同,根据上述实验可得“电热丝甲比电热丝乙产生的热量少”,依据是
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解题方法
【推荐2】小军同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值,于是他在学校实验室借了一些器材,连接了如图甲所示的电路
(1)闭合开关前,应将图甲中的滑动变阻器滑片置于___________ 端(选填“a”或“b”);
(2)闭合开关,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,Rx的阻值为___________ Ω,接下来他移动滑片,又测出两次对应的电压和电流值;
(3)按照上面的操作步骤,小军又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻,并描绘了其电流随电压变化的I﹣U图像,原因可能是小灯泡的电阻与___________ 有关。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/16/ee4bf6c8-0814-4249-ab6f-dfa702fd2e1c.png?resizew=500)
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(2)闭合开关,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,Rx的阻值为
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真题
解题方法
【推荐3】小宇同学利用身边的器材做了以下三个小实验:
(1)小宇把口香糖包装铝纸剪成中间细两端宽的铝纸条,铝纸条两端的铝面直接接触电池的正负极,很快发现铝纸条中间处开始冒烟,起火苗,如图甲所示.这是因为铝具有_____ 性,铝纸条中间最细处的电阻较 _____ ,把它的两端直接接入电池正负极,造成短路,电流很 _____ ,迅速发热使温度达到纸的着火点而燃烧起来.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/1/4a4381c8-3834-41ec-8b49-f6c6997656a6.png?resizew=347)
(2)小宇拿出两根塑料吸管A、B,把A放在瓶盖上,B用纸巾摩擦后靠近A,如图乙所示,发现A被吸引而转动,这是由于B摩擦起电后_____ ;若A也用纸巾摩擦过,则发现A被排斥而转动,这是由于 _____ .
(3)小宇在矿泉水瓶的瓶盖上钻一个直径约0.8 cm的孔,装水后旋紧瓶盖并倒置,水不流出是由于_____ 的作用.
(1)小宇把口香糖包装铝纸剪成中间细两端宽的铝纸条,铝纸条两端的铝面直接接触电池的正负极,很快发现铝纸条中间处开始冒烟,起火苗,如图甲所示.这是因为铝具有
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解题方法
【推荐1】小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因,做了如下实验。他用若干“12V,6W”的灯泡作为用电器,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)小明实验时用12V电池代替家庭照明电路的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全;
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为_________ A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0,该实验可以 验证电路中电流过大的原因是_________ ;
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上_________ ,该实验可以验证电路中电流过大的原因是 _________ 。
(1)小明实验时用12V电池代替家庭照明电路的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全;
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上
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【推荐2】学习了家庭电路后,小明在家中进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”.
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(1)家庭电路中“超负荷”是指家庭用电器的_____ 过大,这时电路中的_____ 也跟着过大.小明发现,出现上述情况时,电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路.熔断器中的保险丝熔断的原理是电流的_____ 效应.如图甲是空气开关的原理图,当电路中电流过大时,通电线圈P产生较强的磁性,吸引衔铁Q,弹簧拉动开关,自动切断电路.可见空气开关切断电路则是利用了电流的_____ 效应;
(2)观察厨房中的电器时,妈妈告诉他,以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来,既不方便也容易损坏插座.后来电工师傅换了一个如图乙的带开关的插座后,只要拨动下开关就可以断开电了.小明仔细观察了如图示的插座后,很快就在纸上画出了如图丙所示的插座背面接线示意图.则图中最上面的一根线应该是_____ (火/零)线,两孔插座与三孔插座是_____ 联的.
(3)要利用图丁所示的电能表来估测测电饭锅的电功率,小明首先断开家中所有用电器,再将一只电饭煲接入电路正常工作.小明发现电能表的转盘转过24转所需的时间刚好为1min,则这只电饭煲的额定功率是_____ W.
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(1)家庭电路中“超负荷”是指家庭用电器的
(2)观察厨房中的电器时,妈妈告诉他,以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来,既不方便也容易损坏插座.后来电工师傅换了一个如图乙的带开关的插座后,只要拨动下开关就可以断开电了.小明仔细观察了如图示的插座后,很快就在纸上画出了如图丙所示的插座背面接线示意图.则图中最上面的一根线应该是
(3)要利用图丁所示的电能表来估测测电饭锅的电功率,小明首先断开家中所有用电器,再将一只电饭煲接入电路正常工作.小明发现电能表的转盘转过24转所需的时间刚好为1min,则这只电饭煲的额定功率是
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解题方法
【推荐3】为了比较铜与铅锑合金中哪种材料更合适做保险丝,小明同学将粗细和长度均相同的铜丝和铅锑合金丝接入如图所示的电路进行实验。在闭合开关S后,依次闭合开关S1、S2、S3,电流表示数会 _____ (选填“变大”“变小”或“不变”)。闭合所有开关,一段时间后,所有灯泡都不亮,经检查发现电路其它地方正常,只有铅锑合金丝熔断。这说明相比之下 _____ (选填“铜丝”或“铅锑合金丝”)更适合制作保险丝。本实验说明若家庭电路中用电器 _____ 时,会造成干路电流过大,保险丝熔断。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/509b1438-a9c7-491b-b822-34abf189ab72.png?resizew=301)
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实验题
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适中
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解题方法
【推荐1】(1)小明爷爷想要买一个电热水壶,小明观察到爷爷家电能表如图所示,了解到爷爷家有以下电器:2盏电灯 (50W),1个电视机 (200W),1个电吹风 (800W),爷爷要求电热水壶能与以上的用电器能同时使用,一个为“220V,1000W”的电热水壶,一个为“220V,1500W”的电热水壶,以上两个电热水壶,小明应该选_______ (选填“220V,1000W”,“220V,1500W”或“两个都可以”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/30/d9850cf0-c558-442f-b0d4-123ee6a43253.png?resizew=164)
(2)小明把一个电热水壶插进插座,闭合开关的瞬间,家里的用电器都不工作了,他检查一下,发现空气开关“跳闸”了,请写出可能的两个原因:①___________ ;②___________ ;
(3)实验:将质量 m=1kg水加热至沸腾,探究电热水壶的效率。求:设计实验方案并写出效率表达式。(已知水的比热容c,热水壶额定功率P)
实验方案(应说明测量道具、物理量)_______
效率表达式(用题目所给或测量的物理量表示):η=_______
(4)比较电热水壶和电炉的加热效率,应选择下图___________ 的电炉。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/30/d9850cf0-c558-442f-b0d4-123ee6a43253.png?resizew=164)
(2)小明把一个电热水壶插进插座,闭合开关的瞬间,家里的用电器都不工作了,他检查一下,发现空气开关“跳闸”了,请写出可能的两个原因:①
(3)实验:将质量 m=1kg水加热至沸腾,探究电热水壶的效率。求:设计实验方案并写出效率表达式。(已知水的比热容c,热水壶额定功率P)
实验方案(应说明测量道具、物理量)
效率表达式(用题目所给或测量的物理量表示):η=
(4)比较电热水壶和电炉的加热效率,应选择下图
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实验题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因,做了如下实验。他用若干“12V,6W”的灯泡作为用电器,12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)小明实验时用12V电池代替家庭照明电路的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全;
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为___________ A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0,该实验可以验证电路中电流过大的原因是 ___________ ;
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上___________ ,该实验可以验证电路中电流过大的原因是 ___________ 。
(1)小明实验时用12V电池代替家庭照明电路的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全;
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上
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【推荐3】认识短路的危害【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6V)、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、 导线、电流表(演示电流表,0~5A档)
【进行实验】
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分按图所示连接好电路.________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/1/1936019281584128/1949181496000512/STEM/75dd583bbede462ebdbb49d41932d913.png?resizew=187)
(2)当开关闭合时,灯泡_____ (填“发光”或“不发光”),电流表 ____ (填“有”或“无”)示数.
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到______
A.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
B.电流表的指针无示数,保险丝不会熔断
C.电流表读数稳定不变,灯泡正常发光
D.电流表读数稳定不变,灯泡不亮
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路.根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流______ ,通过保险丝和导线的电流 ______ ,但是保险丝的电阻比导线大很多,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成 ______ 比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的 ______ 效应.
为了防
止电路中电流过大,发生危险,电路中常常需要安装保险丝.保险丝安装在玻璃管中,称为保险管.实验室有熔断电流分别为1A和4A的两种保险管,保险管上印刷的文字已经模糊不清,但小明知道:熔断电流较大的保险丝,其电阻较小.因此,小明设计了如图甲所示电路图,想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管.
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6V)、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、 导线、电流表(演示电流表,0~5A档)
【进行实验】
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分按图所示连接好电路.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/1/1936019281584128/1949181496000512/STEM/75dd583bbede462ebdbb49d41932d913.png?resizew=187)
(2)当开关闭合时,灯泡
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到
A.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
B.电流表的指针无示数,保险丝不会熔断
C.电流表读数稳定不变,灯泡正常发光
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/1/1936019281584128/1949181496000512/STEM/a17b5d6de86d4103a0f36821cf7c1edd.png?resizew=18)
D.电流表读数稳定不变,灯泡不亮
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路.根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流
为了防
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/1/1936019281584128/1949181496000512/STEM/e35dc9afe3eb4b64a7f83a50536bd69e.png?resizew=15)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/1/1936019281584128/1949181496000512/STEM/579d7ee91f1d464bab198a11426f7b18.png?resizew=167)
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐1】学习安全用电时,小明想探究不能用铁丝代替保险丝的原因:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/d236145d-4be9-4ee2-ae9c-7bd9ecc3bdb9.png?resizew=233)
(1)他把铁丝和保险丝同时放到酒精灯火焰上,保险丝熔断而铁丝未断,这说明铁丝的熔点______ .
(2)他在两个相同的烧瓶内装上初温相等的煤油,并将长度、横截面积相同的铁丝和保险丝分别放入两个烧瓶内,串联接入电路(如图所示是电路一部分).他想通过温度计示数的变化来判断两金属丝放热的多少,请你观察图中实验装置并指出他设计中存在的问题:______ .
(3)解决问题后,通电一段时间发现乙烧瓶内煤油温度升高得多,进一步分析得出,长度和横截面积相同时,铁丝的电阻比保险丝的电阻______ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/d236145d-4be9-4ee2-ae9c-7bd9ecc3bdb9.png?resizew=233)
(1)他把铁丝和保险丝同时放到酒精灯火焰上,保险丝熔断而铁丝未断,这说明铁丝的熔点
(2)他在两个相同的烧瓶内装上初温相等的煤油,并将长度、横截面积相同的铁丝和保险丝分别放入两个烧瓶内,串联接入电路(如图所示是电路一部分).他想通过温度计示数的变化来判断两金属丝放热的多少,请你观察图中实验装置并指出他设计中存在的问题:
(3)解决问题后,通电一段时间发现乙烧瓶内煤油温度升高得多,进一步分析得出,长度和横截面积相同时,铁丝的电阻比保险丝的电阻
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实验题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】小明在学习短路对家庭电路的危害后,想探究保险丝的工作原理及作用,于是和小华一起讨论并完成下列实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/13/2893523411042304/2899356601188352/STEM/7e447da1-8d03-4b9d-a9c4-94ec117232f2.png?resizew=260)
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其他部分按如图所示连接好电路;
(2)当开关闭合时,灯泡________ (选填“发光”或“不发”)电流表_____ (选填“有”或“无”)示数;
(3)断开开关,CD间保留保险丝,只在BD间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,小明观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断;
(4)小明找来一根细铜丝代替保险丝接在CD之间,同时在BD间接入一根较短的粗铜丝;闭合开关,发现电流表的示数超过量程,灯泡________ (选填“发光”或“不发光”),细铜丝发热明显,粗铜丝发热不明显,电流表损坏。
【分析论证】
①根据欧姆定律知道,铜丝的电阻较小,闭合开关的瞬间,线路中的电流较________ ,从而造成电流表超过量程而烧坏电流表;
②细铜丝的电阻比粗铜丝电阻大很多,在电流相同时,根据P=I2R可知,导体的电功率跟电阻成比,所以细铜丝的电功率比粗铜丝的电功率________ (选填“大”或“小”),因此细铜丝的温度升高明显;
③根据上述分析,在没有保险丝的情况下,________ (选填“能”或“不能”)用铜丝代替保险丝。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/13/2893523411042304/2899356601188352/STEM/7e447da1-8d03-4b9d-a9c4-94ec117232f2.png?resizew=260)
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其他部分按如图所示连接好电路;
(2)当开关闭合时,灯泡
(3)断开开关,CD间保留保险丝,只在BD间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,小明观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断;
(4)小明找来一根细铜丝代替保险丝接在CD之间,同时在BD间接入一根较短的粗铜丝;闭合开关,发现电流表的示数超过量程,灯泡
【分析论证】
①根据欧姆定律知道,铜丝的电阻较小,闭合开关的瞬间,线路中的电流较
②细铜丝的电阻比粗铜丝电阻大很多,在电流相同时,根据P=I2R可知,导体的电功率跟电阻成比,所以细铜丝的电功率比粗铜丝的电功率
③根据上述分析,在没有保险丝的情况下,
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐3】为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中常常需要安装保险丝。通常保险丝电阻比较大、熔点比较低,当电路中通过保险丝的电流达到或超过其熔断电流时保险丝就会熔断,从而切断电路,保险丝安装在玻璃管中,称为保险管。
实验室有熔断电流分别为1A和4A的两种保险管,保险管上印刷的文字已经模糊不清,但小明知道:熔断电流较大的保险丝,其电阻较小,因此,小明设计了如图甲所示实验电路图,想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2014/8/7/1574573710639104/1574573735501824/STEM/85534d31-8935-4c8a-a8a5-224ba981451f.png?resizew=160)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2014/8/7/1574573710639104/1574573735501824/STEM/9240b916-6b38-4c6c-b310-52c5f6015bf0.png?resizew=259)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2014/8/7/1574573710639104/1574573735501824/STEM/c4eaeaf0-3ba3-402d-85e2-e6281c63dbf4.png?resizew=209)
(1)根据图甲电路图,在图乙的实物图中,用笔代替导线把电源接入电路;( )
(2)连接好电路之前,开关应保持______ (选填“闭合”或“断开”);
(3)若想用此电路测出各保险管的具体电阻值,还缺一实验仪器:______ ;
(4)在图甲中,若电压表V2的读数为2.7V,电压表Vl读数如图丙所示,则保险管A两端的电压为______ V,保险管B两端的电压为 ______ V;
(5)根据测量数据可知:保险管A的熔断电流为______ A;
(6)将这两个保险管并联接入某一电路中,当电路中的电流达到______ A时,保险管将熔断。
实验室有熔断电流分别为1A和4A的两种保险管,保险管上印刷的文字已经模糊不清,但小明知道:熔断电流较大的保险丝,其电阻较小,因此,小明设计了如图甲所示实验电路图,想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管。
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(1)根据图甲电路图,在图乙的实物图中,用笔代替导线把电源接入电路;
(2)连接好电路之前,开关应保持
(3)若想用此电路测出各保险管的具体电阻值,还缺一实验仪器:
(4)在图甲中,若电压表V2的读数为2.7V,电压表Vl读数如图丙所示,则保险管A两端的电压为
(5)根据测量数据可知:保险管A的熔断电流为
(6)将这两个保险管并联接入某一电路中,当电路中的电流达到
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