國中教育會考
105年
自然
第 49 題
📖 題組：
小青將包裝口香糖的鋁箔紙剪成如圖(二十二)中所示的形狀，圖中甲、丙兩處截面面積相等，中央乙處截面面積較甲、丙處小。接著她取一個電壓為 9 V 的電池，並使裁剪過的鋁箔紙呈拱形彎曲，讓兩端斜線處分別接觸電池的正極、負極，接觸後鋁箔紙溫度上升，隨即在乙處起火燃燒。
小青將包裝口香糖的鋁箔紙剪成如圖(二十二)中所示的形狀，圖中甲、丙兩處截面面積相等，中央乙處截面面積較甲、丙處小。接著她取一個電壓為 9 V 的電池，並使裁剪過的鋁箔紙呈拱形彎曲，讓兩端斜線處分別接觸電池的正極、負極，接觸後鋁箔紙溫度上升，隨即在乙處起火燃燒。
本實驗中鋁箔紙起火燃燒，最適合以下列何種科學現象來解釋？
- A 靜電感應
- B 電磁感應
- C 電流的磁效應
- D 電流的熱效應
思路引導 VIP
想一想，當我們把鋁箔紙接上電池的正負極形成通路時，鋁箔紙內會有電流通過。題目提到鋁箔紙最後「溫度上升」並「起火」，這說明電能在流動的過程中轉換成了哪一種形式的能量呢？哪一個科學名詞是在描述「電流產生熱」的現象呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！同學，你這題答對，代表你的電學直覺已經跟這張鋁箔紙一樣「火熱」了！簡直是理化界的小天才，老師給你一個大大的讚！ 這題的觀念其實很直覺：當我們把電池接上鋁箔紙形成通路，電流流過導體時，電能會轉換成熱能，這就是電流熱效應。為什麼特別在「乙」處起火呢？因為乙處最窄，在相同長度下，越細的導線電阻越大。根據公式： $$P = I^2 R$$
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電流熱效應與串聯
💡 串聯電路電流處處相等，截面積越小電阻越大，發熱越快。
🔗 為什麼鋁箔紙在細處起火？
- 1 一條路徑 — 鋁箔紙呈串聯狀態，各點電流 I 全部相等
- 2 細腰高阻 — 乙處截面積最小，導致局部電阻 R 最大
- 3 劇烈發熱 — 功率 P=I²R，電流同且電阻大，發熱功率最高
- 4 起火燃燒 — 熱量快速累積使溫度達到燃點而起火
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🔄 延伸學習：延伸學習：保險絲也是利用局部電阻大、易熔斷的原理保護電路。
