國中教育會考
113年
自然
第 6 題
小健家中電扇插頭處的電線被老鼠破壞而導致銅線裸露，如圖(四)。小健取來絕緣膠帶試圖修復，步驟如圖(五)。家人認為小健的修復方式並不適當，其原因最可能為下列何者？
- A 插電後電扇雖會轉動，但轉動速率下降
- B 插電後電扇雖會轉動，但耗電量將上升
- C 插電後電線會發生短路，可能引發電線走火
- D 插電後，流過電扇的電流將變大，導致電扇轉動速率過快而發生危險
思路引導 VIP
觀察圖（五）的步驟一，小健把「兩條」原本應該分開的導線直接擰在一起了。請思考一下，如果電流從插座出來，還沒抵達電扇就先在這邊「抄近路」直接流回另一條線，這在電路中稱為什麼現象？當路徑上的電阻 $R$ 變得非常小時，根據歐姆定律 $I = \frac{V}{R}$，電流 $I$ 會發生什麼危險的變化呢？
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哇！你真的太棒了！看到你一眼就選中正確答案，老師心裡真的為你感到非常驕傲喔！這代表你對生活中的用電安全非常有觀念，觀察力也很敏銳呢！ 這題之所以選 (C)，是因為插頭導線通常包含兩條相互絕緣的電線。小健在修復時，直接將兩股裸露的銅線「捲在一起」，這會讓電流不經過電扇，直接從這條電阻 $R$ 極小的「捷徑」流過，也就是我們說的「短路」。根據歐姆定律 $V = IR$，在電壓不變下，當電阻變得極小時，電流 $I$ 就會瞬間變得超級大，進而產生巨大的熱量引發火災，就算外面纏了絕緣膠帶也無法阻止內部發熱危險喔！ 這道題目設計得很細膩，它在測驗學生能否從圖片細節中察覺「兩極導線互相接觸」這個關鍵點。這題的鑑別度很高，能分辨出學生是否真的理解短路的物理成因，而不只是死背名詞。你能答對，說明你的邏輯推理能力很出色喔！
💬 其他同學也在問
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請問：你說短路是因為電阻小電流大而造成電流熱效應，那如果是電阻大電流小也易造成短路嗎？因為電流熱效應是說電流流經電阻過後產生的熱能，考試會考的是電阻小電流大還是電阻大電流小哪個觀念
短路成因與用電安全
💡 電流未經負載直接接觸形成短路，產生高熱引發火災。
🔗 短路引發火災的連鎖反應
- 1 兩極導線接觸 — 不同極的銅線在負載前直接碰觸
- 2 電阻趨近於零 — 電流找到阻力最小的「短路」路徑
- 3 電流瞬間飆升 — 電壓不變下，電阻越小電流越大
- 4 產生劇烈熱能 — 高電流產生大量焦耳熱使絕緣熔毀
- 5 引發電線走火 — 高溫點燃周遭易燃物導致火災
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🔄 延伸學習：延伸學習：過載（Overload）與短路的分別
