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专题提升
第十九讲 电学专题 第2课时 计算专题
热点考点1 基础计算
例1：(2023天河一模改编)某台手机H开启“turbo”充电模式时，设手机两
端电压为U，通过手机的电流为I，测得U－t和I－t图像如图。
例1图
(1)求t＝15 min时H的充电功率；
解：(1)t＝15 min时H的充电功率
P＝UI＝10 V×3.5 A＝35 W
(2)H仅通过充电线a接入电路，a的电阻为0.01 Ω，若通过H的电流为2 A，持续0.5 s，求此过程：①a两端电压；②a消耗的电能。
(2)①a两端的电压
Ua＝IaRa＝2 A×0.01 Ω＝0.02 V
②a消耗的电能
W＝UIt＝0.02 V×2 A×0.5 s＝0.02 J
例1：(2023天河一模改编)某台手机H开启“turbo”充电模式时，设手机两
端电压为U，通过手机的电流为I，测得U－t和I－t图像如图。
例1图
[能力提升1](1)小敏家里有一个安装正确且能正常使用的插座。如图甲所 示，小敏把此插座拆下来，仔细观察它的背面，在纸上画出了如图乙的 插座背面接线示意图。则图中a线应该是 线。
零
(2)小敏家中有一台电热水器，铭牌如图所示，根据铭牌所提供的信 息，求：
①该电热水器电热丝正常工作时的电流和电阻；
②电热水器正常工作10 s产生的热量。
电热水器
容量 50 L 额定压强 0.6 MPa
额定电压 220 V 额定功率 1 100 W
额定频率 50 Hz
解：①电热丝正常工作时的电流
电热丝正常工作时的电阻
②电热水器把电能全部转化成内能，电热水器正常工作10 s产生的热量
Q＝W＝Pt＝1 100 W×10 s＝11 000 J
[能力提升2]如图是家庭电路的一部分。
(1)请用笔画线将图1中的台灯、开关和插座按照安全用电原则接入家庭电 路中，要求：S1(旋转开关)单独控制台灯，S2单独控制插座。
(2)台灯的灯泡标着“220 V 44 W”，闭合开关，求：
①灯泡正常发光时电阻是多少？
②调节旋转开关，测得当灯两端的电压为110 V时，灯的实际功率为12.1 W，求此时通过灯的电流是多少？通电200 s灯消耗的电能是多少？
③关闭其他用电器，单独接入一个电热水壶，工作6 min，此过程中如图 2的电能表表盘一共转了250圈，求电热水壶这段时间内消耗的电能是多 少？电热水壶这段时间的电功率是多少？
[能力提升2]如图是家庭电路的一部分。
解：(2)①灯泡正常发光时的电流
灯泡正常发光时的电阻
②灯两端电压为110 V时的电流
通电200 s灯消耗的电能
W＝P't＝12.1 W×200 s＝2 420 J
③电热水壶这段时间内消耗的电能
电热水壶这段时间的电功率
热点考点2 串并联电路计算
例2：如图1所示，货车进入称重台，在货物重力作用下，使称重传感器 弹性体产生弹性形变，其电阻R随压力变化而变化(图2)；已知定值电阻 R0＝176 Ω，如果此时电流表示数为1 A，求：
例2图
(1)电阻R两端电压；
解：(1)串联电路中电流处处相等，故I0＝IR＝I＝1 A，
定值电阻R0两端电压
U0＝IR0＝1 A×176 Ω＝176 V
电阻R两端电压
UR＝U总－U0＝220 V－176 V＝44 V
(2)此时称重台受到的压力；
(2)电阻R的阻值
由图2可知，此时称重台受到的压力为4.5×104 N。
例2：如图1所示，货车进入称重台，在货物重力作用下，使称重传感器 弹性体产生弹性形变，其电阻R随压力变化而变化(图2)；已知定值电阻 R0＝176 Ω，如果此时电流表示数为1 A，求：
例2图
(3)此时该电路的总功率。
(3)此时该电路的总功率
P总＝IU总＝1 A×220 V＝220 W
例2：如图1所示，货车进入称重台，在货物重力作用下，使称重传感器 弹性体产生弹性形变，其电阻R随压力变化而变化(图2)；已知定值电阻 R0＝176 Ω，如果此时电流表示数为1 A，求：
[能力提升1]某电饭煲内部电路简图如图甲，S为总开关，S1为自动控制开 关，当S1闭合时为煮饭过程，断开时为保温过程，某同学用仪表测量出 了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化图像如图乙，电饭煲工 作电压恒为220 V，求：
(1)电阻R1的功率P1；
解：(1)保温过程中只有R1工作，电阻R1的功率
P1＝UI1＝220 V×0.1 A＝22 W
(2)电阻R2的阻值；
(2)电饭煲煮饭过程中R1与R2并联
I2＝I－I1＝5.6 A－0.1 A＝5.5 A
电阻R2的阻值
[能力提升1]某电饭煲内部电路简图如图甲，S为总开关，S1为自动控制开 关，当S1闭合时为煮饭过程，断开时为保温过程，某同学用仪表测量出 了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化图像如图乙，电饭煲工 作电压恒为220 V，求：
(3)煮饭过程中消耗的电能W。
(3)t＝10 min＝600 s，煮饭过程中消耗的电能
W＝UIt＝220 V×5.6 A×600 s＝7.392×105 J
[能力提升1]某电饭煲内部电路简图如图甲，S为总开关，S1为自动控制开 关，当S1闭合时为煮饭过程，断开时为保温过程，某同学用仪表测量出 了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化图像如图乙，电饭煲工 作电压恒为220 V，求：
[能力提升2]图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的原理电路。R1、 R2为电热丝(不考虑温度对电阻丝的影响)，A、B、C、D是四个触点。旋 转手柄带动开关S接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换，有关 参数如下表。
(1)当水龙头放热水时，正常工作10 s消耗的电能是多少？
解：(1)当水龙头放热水时，正常工作10 s消耗的电能
W热＝P热t＝3 000 W ×10 s＝3×104 J
(2)当开关置于B、C之间时，水龙头工作电路处于 (选填“热 水”或“温水”)挡，此时电路中的电流是多少？
温水
[能力提升2]图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的原理电路。R1、 R2为电热丝(不考虑温度对电阻丝的影响)，A、B、C、D是四个触点。旋 转手柄带动开关S接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换，有关 参数如下表。
(2)此时电路中的电流
(3)电热丝R1的电阻是多少？
(3)温水时只有R1工作，此时电路的功率为2 200 W，所以电热丝R1的电阻
[能力提升2]图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的原理电路。R1、 R2为电热丝(不考虑温度对电阻丝的影响)，A、B、C、D是四个触点。旋 转手柄带动开关S接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换，有关 参数如下表。(共26张PPT)
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第十九讲 电学专题 第3课时 实验专题
例1图
B
A. 水流一定带正电
B. 摩擦起电时，毛皮电子转移到橡胶棒
C. 橡胶棒是绝缘体，因此不会带电
D. 橡胶棒在毛皮上摩擦的过程创造了电荷
A. 原子核 B. 质子 C. 中子 D. 电子
A
[能力提升2]带电的物体有吸引 物体的性质，A、B、C三个轻质 小球靠近时的相互作用情况如图所示，则三个小球中一定带电的小球 是 。
轻小
A、B
热点考点2 I、U、R关系 电阻的测量
例2：小华用如甲所示装置探究电流与电压及电阻的关系，电源电压3 V 恒定不变，滑动变阻器规格为“30 Ω 2 A”。
例2图
(1)请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右滑动 时，电流表的示数变小。
(2)连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表示数有变化，电压表 无示数，则出现该故障的原因可能是 。
定值电阻被短路
例2：小华用如甲所示装置探究电流与电压及电阻的关系，电源电压3 V 恒定不变，滑动变阻器规格为“30 Ω 2 A”。
例2图
(3)排除故障后，多次改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电 流如图乙所示，为 A。
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60
0.30
例2：小华用如甲所示装置探究电流与电压及电阻的关系，电源电压3 V 恒定不变，滑动变阻器规格为“30 Ω 2 A”。
例2图
(4)小华为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10 Ω、15 Ω、20 Ω的 定值电阻继续实验。
①用10 Ω的电阻替换原电阻；
②移动滑片使电压表示数为1 V，记录电流表示数。
③再将15 Ω、20 Ω的定值电阻分别接入电路，并重复步骤②；
实验结束后得到以下数据，其中数据 记录有误。
电压U/V 1.0 1.0 1.0 1.0
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.20 0.10 0.35 0.05
0.35
[能力提升1](2023东莞一模)为了做“探究电流与电压的关系”的实验， 小明使用电压恒为3 V的电源、开关、导线若干、定值电阻R1、电流表、 电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路。
B
断路
(2)闭合开关后，小明调节滑片使电压表示数为0.5 V，记录电流表读数， 再将滑片向着靠近 (选填“A”或“B”)端的方向移动，使电压表示 数为1.0 V，继续记录电流表读数。
A
[能力提升1](2023东莞一模)为了做“探究电流与电压的关系”的实验， 小明使用电压恒为3 V的电源、开关、导线若干、定值电阻R1、电流表、 电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路。
电阻一定时，通过导体的电流
与导体两端的电压成正比
[能力提升1](2023东莞一模)为了做“探究电流与电压的关系”的实验， 小明使用电压恒为3 V的电源、开关、导线若干、定值电阻R1、电流表、 电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路。
(4)为了得到更具有普遍性的结论，小白利用小明的实验器材，仅将R1更 换为不同阻值的定值电阻R2，重新连接电路并进行相同操作，画出的I－ U图像如图丙所示。
②小明还认为，即使不重新进行实验，利用小白的现有数据，也能画出 R2的I－U图像。请你在图乙中画出R2的I－U图，并通过图像分析， R2 R1(选填“＞”“＜”或“＝”)。
电压表接
在滑动变阻器的两端了
＜
[能力提升2]小芳利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大 约为5 Ω。
(1)请你根据电路图甲，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路 的连接。
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或 “B”)端。
B
(3)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电 压表进行检测，要把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有 示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元 件有故障，该故障是 。
滑动变阻器断路
[能力提升2]小芳利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大 约为5 Ω。
(4)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据，多次测量的目的 是 。
减小误差
[能力提升2]小芳利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大 约为5 Ω。
(5)小芳又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值。电路如图丙所示，R0为 阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：
①当开关 时，电流表读数为I1；
②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；
S1闭合、S2断开
[能力提升2]小芳利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大 约为5 Ω。
热点考点3 测量电功率
例3：小明测量一盏节能灯的实际功率，打开客厅内的一盏节能灯，节能灯
正常发光。
例3图
(1)接着找到了他家的电能表，如图所示，由此可知小明家中的用电器的 总功率最大不能超过 W。
8 800
(2)他以指示灯某一次闪烁开始计时计数，发现1分钟内电能表的铝盘转了 50转，由此可算出节能灯在1分钟内消耗的电能为 J，电功率 为 W。
6×104
1 000
(3)小明感到结果与普通节能灯的功率明显不符，其原因最可能是 (填字母)。
A. 小明家的节能灯比较特殊，功率很大
B. 小明在时间测量中存在一定的误差
C. 小明没有关闭其他的用电器
C
例3：小明测量一盏节能灯的实际功率，打开客厅内的一盏节能灯，节能灯
正常发光。
例3图
[能力提升]利用图甲测量小灯泡电功率，电源电压恒为6 V，小灯泡的额 定电压为2.5 V，电阻大约为10 Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大 阻值分别为10 Ω和50 Ω。
(1)本实验应选择 的滑动变阻器；
50 Ω
(2)正确连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，为 使灯泡发光，接下来的操作是 。(写 出具体的操作)
移动滑片减小滑动变阻器的阻值
[能力提升]利用图甲测量小灯泡电功率，电源电压恒为6 V，小灯泡的额 定电压为2.5 V，电阻大约为10 Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大 阻值分别为10 Ω和50 Ω。
(3)图乙是根据实验数据绘成的U－I图像，根据图像提供的信息，可计算 出小灯泡的额定功率是 W。
0.5
[能力提升]利用图甲测量小灯泡电功率，电源电压恒为6 V，小灯泡的额 定电压为2.5 V，电阻大约为10 Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大 阻值分别为10 Ω和50 Ω。
(4)若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小刚选用一个定 值电阻R0，接在原电路电流表的位置，设计了图丙所示的电路，实验方 案如下：调节滑动变阻器滑片P使电压表的示数为小灯泡额定电压U额， 保持滑片P的位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测量R0两端的 电压。
①小刚的设计方案操作中存在的问题是 ；
②纠正操作错误之后，测出R0两端的电压U0，则小灯泡的额定功率可表 示为P额＝ 。(用R0和所测物理量的符号表示)
电压表的正负接线柱接反
[能力提升]利用图甲测量小灯泡电功率，电源电压恒为6 V，小灯泡的额 定电压为2.5 V，电阻大约为10 Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大 阻值分别为10 Ω和50 Ω。
热点考点4 电与磁实验
例4：如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号 “×”表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线，现将铜棒EF和GH 垂直放在滑轨上，当拉动GH使其向右运动时，发现EF向左运动，对GH 铜棒而言，此过程中能量的转化是 。若要使EF向 右移动，可以采取的做法有 。
机械能转化为电能
拉动GH向左运动(或只改变磁场方向)
例4图
[能力提升1](2023广州模拟)如图所示的导体棒ab和cd分别置于左右两个 蹄形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线串联，G是灵敏电流计，构成一 个闭合回路。
(1)使ab向 运动，或cd向 运动(前两空均选填“南 北”“东西”或“上下”)，G的表针会发生偏转；
东西
南北
(2)将灵敏电流计G拆下换上干电池，电路接通瞬间，ab向东运动，则cd 向 运动，此过程导体棒cd发生的能量转化是 。
南
电能转化为机械能
[能力提升2](2023广州模拟)如图1，当电流由A经过LED流向B时，LED 发光，电路导通；反之，电流不能从B流向A，LED不发光，电路不通。
顺
时针
(2)图3，导体棒a与两个LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复 运动(虚线为运动轨迹)，a中产生的电流随运动方向改变而改变，此时两 个LED发光情况应该是 (选填“两个LED交替发 光”“两个LED一直发光”或“只有一个LED一直发光”)，该磁场可能 的分布包括图4中哪些选项？ (填序号)。
两个LED交替发光
①③④
[能力提升2](2023广州模拟)如图1，当电流由A经过LED流向B时，LED 发光，电路导通；反之，电流不能从B流向A，LED不发光，电路不通。(共26张PPT)
专题提升
第十九讲 电学专题 第1课时 电路专题
热点考点1 电路设计
A
[能力提升1] 图甲是某宾馆的房卡，它相当于一个开关。只有房卡插入卡 槽里，房间内的灯和插座才能工作。图乙是房间内已经连好的部分电路 图，S1是房卡开关，S2是控制灯L的开关。为使灯和插座正常工作，请将 图乙中的电路图补充完整。
[能力提升2] 如图甲为某品牌带指示灯插座，使用中发现：开关断开时， 指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提 供电压；如果指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压。请根据要 求和安全用电原则在图乙中完成电路连接。
[能力提升3](2022广州)汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电，M仅通 过导线a、b接入电路，如图所示，一般采用电磁继电器控制M的通断 电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图2。A与B接触时M通电， 请用笔画线完成电路的连接。
A
热点考点2 电路分析
例2图
A. 电流表示数变大 B. R0两端电压变大
C. 电压表示数变小 D. 电压表示数变大
D
D
A. 体温越低，通过R0的电流越大
B. 体温越低，R0两端电压与其电流之比越大
C. 体温越高，R的阻值越大
D. 体温越高，电压表的示数越大
A
A. U变大，I变大 B. U变小，I变大
C. U不变，I变小 D. U不变，I不变
C
A. 水位上升时，电磁铁磁性变弱
B. 水位上升时，通过R0电流变小
C. 水位下降时，RN的阻值会变大
D. 水位下降时，R0的电功率变大
[能力提升4]如图是正常家庭电路的一部分，开关闭合后，流过灯丝的电 流为0.18 A。
(1)此时电路中，M处(导线与插头连线的接口)的电流大小为 A。若 用测电笔检测M处，试电笔氖管 (选填“发光”或“不发光”)。
0
发光
(2)有金属外壳的电热水壶，应使用 (选填“两”或“三”)孔插 座，当其插头插入该插座后，再按下水壶开关，家庭电路的保险丝突然 熔断，原因可能是 (填字母)。
A. 插座短路 B. 插头短路C. 壶的开关短路
D. 壶的发热电阻短路 E. 电路中总电功率过大
三
DE
[能力提升4]如图是正常家庭电路的一部分，开关闭合后，流过灯丝的电 流为0.18 A。
例3图
C
A. 若电流表的示数变大，则电灯L短路
B. 若电压表的示数变大，则电灯L短路
C. 若电压表的示数变大，则电阻R断路
D. 若电流表的示数变大，则电阻R断路
A. 开关S断路 B. 灯泡断路
C. 灯泡短路 D. cd段断路
D
A. 灯泡L2短路 B. 灯泡L2断路
C. bc间断路 D. c点与L2间断路
C
热点考点4 电学综合分析
例4：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6 V)、开关、额定电流为1 A的保险丝、额定电压为 6 V的灯泡、导线、电流表(演示电流表，0～5 A挡)
【进行实验】
(1)在图中，CD间接上一段保险丝，AB间接入电流表，其他部分按图所 示连接好电路。
(2)当开关闭合时，灯泡 (选填“发光”或“不发光”)，电流 表 (选填“有”或“无”)示数。
发光
有
(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
A
【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。
很大
相同
正
热
[能力提升1]物理学中，磁感应强度(用字母B表示，国际单位是特斯拉， 符号是T)表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强。有一种电阻的 阻值跟磁感应强度有关，我们把它叫作磁敏电阻，它的阻值大小随磁场 的强弱变化而变化。小明设计了一个可以测量该磁敏电阻R阻值的电路 (如图甲，其中磁敏电阻所处的磁场未画出)。
次数 1 2 3
U/V 0.9 1.8 2.7
I/mA 3.00 6.00 9.00
磁感应强度为0时，磁敏电阻R的阻值是
100 Ω
[能力提升1]物理学中，磁感应强度(用字母B表示，国际单位是特斯拉， 符号是T)表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强。有一种电阻的 阻值跟磁感应强度有关，我们把它叫作磁敏电阻，它的阻值大小随磁场 的强弱变化而变化。小明设计了一个可以测量该磁敏电阻R阻值的电路 (如图甲，其中磁敏电阻所处的磁场未画出)。
(2)将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置A点(图丙)。调节滑动变阻器的滑 片位置，测得三次数据如表所示，则该磁敏电阻的测量值为 Ω， A点的磁感应强度为 T。
300
0.6
[能力提升1]物理学中，磁感应强度(用字母B表示，国际单位是特斯拉， 符号是T)表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强。有一种电阻的 阻值跟磁感应强度有关，我们把它叫作磁敏电阻，它的阻值大小随磁场 的强弱变化而变化。小明设计了一个可以测量该磁敏电阻R阻值的电路 (如图甲，其中磁敏电阻所处的磁场未画出)。
(3)在实验过程中，仅将磁敏电阻从图丙所示A处移至B处，磁敏电阻R的 阻值 ，其他条件不变，那么电压表的示数 。(后两空均 选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
减小
[能力提升1]物理学中，磁感应强度(用字母B表示，国际单位是特斯拉， 符号是T)表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强。有一种电阻的 阻值跟磁感应强度有关，我们把它叫作磁敏电阻，它的阻值大小随磁场 的强弱变化而变化。小明设计了一个可以测量该磁敏电阻R阻值的电路 (如图甲，其中磁敏电阻所处的磁场未画出)。
[能力提升2]某品牌的一款风扇如图甲所示，它的控制装置主要有开关、 定时器、调速器以及安装在内部的保护装置。保护装置的结构如图乙所 示，当风扇发生倾斜或倾倒时，小球会滚向一侧，使电路断开，起到保 护风扇的作用。
(1)图乙所示的保护装置相当于 (选填“开关”“电源”或“用电 器”)。
开关
(2)图乙所示的保护装置中的小球不可以使用以下 (填字母)的材 料制作。
A. 铜 B. 铝 C. 铁 D. 陶瓷 E. 塑料 F. 玻璃
DEF
[能力提升2]某品牌的一款风扇如图甲所示，它的控制装置主要有开关、 定时器、调速器以及安装在内部的保护装置。保护装置的结构如图乙所 示，当风扇发生倾斜或倾倒时，小球会滚向一侧，使电路断开，起到保 护风扇的作用。
(3)在图丙中，展示了该风扇在某一挡时的电路元件，请你用曲线把它们 连接起来，使得风扇开关能控制风扇的工作与不工作，定时器可以在设 定时间之后控制风扇停转，风扇在测速器设定的某一挡转速下转动，当 风扇工作时，一旦发生倾斜，风扇会停止工作。
[能力提升2]某品牌的一款风扇如图甲所示，它的控制装置主要有开关、 定时器、调速器以及安装在内部的保护装置。保护装置的结构如图乙所 示，当风扇发生倾斜或倾倒时，小球会滚向一侧，使电路断开，起到保 护风扇的作用。
