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6.体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降，体重不变，肌肉占比增大，则人体的电阻
若小强在医院测体脂率时，加在两手之间的电压为5 V，通过的电流为2.5 mA，则小强两手之间的电阻为
减小
（选填“增大”或“减小”）。若小强在医院测体脂率时，加在两手之间的电压为5 V，通过的电流为2.5 mA，则小强两手之间的电阻为
2 000
Ω。答案
6.减小 2 000
解析
【分析】
首先，根据题目信息“肌肉比脂肪更容易导电”，导电性能越好，导体的电阻越小。当体脂率下降、体重不变时，肌肉占比增大，人体整体导电性能提升，因此电阻会减小。其次，计算电阻需运用欧姆定律，要注意电流单位是毫安（mA），需换算为安培（A）后代入公式计算。
【解析】
1. 电阻变化分析：已知肌肉比脂肪易导电，导电能力越强电阻越小。体脂率下降时肌肉占比增大，人体导电性能变好，故电阻减小。
2. 电阻计算：根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，电压 $ U = 5\ \mathrm{V} $，电流 $ I = 2.5\ \mathrm{mA} = 2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{A} $，代入得 $ R = \frac{5\ \mathrm{V}}{2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{A}} = 2000\ \Omega $。
【答案】
减小；2000
【知识点】
欧姆定律，电阻的特性，单位换算
【点评】
本题结合生活实际考查物理知识，既需理解电阻与导电性的关系，又要掌握欧姆定律的应用，关键是电流单位的正确换算，属于基础题。
【难度系数】
0.6
首先，根据题目信息“肌肉比脂肪更容易导电”，导电性能越好，导体的电阻越小。当体脂率下降、体重不变时，肌肉占比增大，人体整体导电性能提升，因此电阻会减小。其次，计算电阻需运用欧姆定律，要注意电流单位是毫安（mA），需换算为安培（A）后代入公式计算。
【解析】
1. 电阻变化分析：已知肌肉比脂肪易导电，导电能力越强电阻越小。体脂率下降时肌肉占比增大，人体导电性能变好，故电阻减小。
2. 电阻计算：根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，电压 $ U = 5\ \mathrm{V} $，电流 $ I = 2.5\ \mathrm{mA} = 2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{A} $，代入得 $ R = \frac{5\ \mathrm{V}}{2.5 × 10^{-3}\ \mathrm{A}} = 2000\ \Omega $。
【答案】
减小；2000
【知识点】
欧姆定律，电阻的特性，单位换算
【点评】
本题结合生活实际考查物理知识，既需理解电阻与导电性的关系，又要掌握欧姆定律的应用，关键是电流单位的正确换算，属于基础题。
【难度系数】
0.6
7. 如图所示，小鸟双脚立在某高压输电线的同一根导线上。每1 km高压输电线的电阻为0.3 Ω，通过输电线的电流是300 A。如果小鸟两爪间的距离是4 cm，小鸟身体的电阻约为1 000 Ω，则输电线上的小鸟两爪间的电压约为
$3.6×10^{-3}$
V，通过小鸟的电流约为$3.6×10^{-6}$
A。答案
7.$3.6×10^{-3}$ $3.6×10^{-6}$
【解析】每1 km高压输电线的电阻为0.3 Ω,小鸟两爪间的距离是4 cm=$4×10^{-5}$ km,则这段导线的电阻$R=4×10^{-5}\ \mathrm{km}×0.3\ \Omega/\mathrm{km}=1.2×10^{-5}\ \Omega$。根据欧姆定律可得这段导线两端的电压$U=IR=300\ \mathrm{A}×1.2×10^{-5}\ \Omega=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$,小鸟与这段导线并联,并联电路各支路两端的电压相等,则小鸟两爪间的电压$U'=U=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$。通过小鸟的电流$I'=\frac{U'}{R'}=\frac{3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}}{1\ 000\ \Omega}=3.6×10^{-6}\ \mathrm{A}$。
【解析】每1 km高压输电线的电阻为0.3 Ω,小鸟两爪间的距离是4 cm=$4×10^{-5}$ km,则这段导线的电阻$R=4×10^{-5}\ \mathrm{km}×0.3\ \Omega/\mathrm{km}=1.2×10^{-5}\ \Omega$。根据欧姆定律可得这段导线两端的电压$U=IR=300\ \mathrm{A}×1.2×10^{-5}\ \Omega=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$,小鸟与这段导线并联,并联电路各支路两端的电压相等,则小鸟两爪间的电压$U'=U=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$。通过小鸟的电流$I'=\frac{U'}{R'}=\frac{3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}}{1\ 000\ \Omega}=3.6×10^{-6}\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
要解决这个问题，需先计算小鸟两爪间输电线的电阻，再结合欧姆定律求出该段导线的电压；由于小鸟与这段导线并联，根据并联电路电压特点可知小鸟两爪间的电压，最后利用欧姆定律计算通过小鸟的电流，解题时需注意单位的统一换算。
【解析】
1. 单位换算：小鸟两爪间的距离 $4\ \mathrm{cm}=4×10^{-5}\ \mathrm{km}$。
2. 计算两爪间输电线的电阻：已知每1 km高压输电线电阻为0.3 Ω，因此这段导线的电阻 $R=0.3\ \Omega/\mathrm{km}×4×10^{-5}\ \mathrm{km}=1.2×10^{-5}\ \Omega$。
3. 计算两爪间导线的电压：根据欧姆定律 $U=IR$，代入电流 $I=300\ \mathrm{A}$，得 $U=300\ \mathrm{A}×1.2×10^{-5}\ \Omega=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$。
4. 确定小鸟两爪间的电压：小鸟与两爪间的导线并联，并联电路各支路电压相等，因此小鸟两爪间的电压 $U'=U=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$。
5. 计算通过小鸟的电流：根据欧姆定律 $I'=\frac{U'}{R_{\mathrm{鸟}}}$，代入 $U'=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$、$R_{\mathrm{鸟}}=1000\ \Omega$，得 $I'=\frac{3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}}{1000\ \Omega}=3.6×10^{-6}\ \mathrm{A}$。
【答案】
$3.6×10^{-3}$；$3.6×10^{-6}$
【知识点】
欧姆定律、并联电路电压特点、电阻计算
【点评】
本题结合实际场景考查欧姆定律的应用，核心是明确小鸟与两爪间导线的并联关系，需注意单位换算的准确性，属于电学基础应用题。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题，需先计算小鸟两爪间输电线的电阻，再结合欧姆定律求出该段导线的电压；由于小鸟与这段导线并联，根据并联电路电压特点可知小鸟两爪间的电压，最后利用欧姆定律计算通过小鸟的电流，解题时需注意单位的统一换算。
【解析】
1. 单位换算：小鸟两爪间的距离 $4\ \mathrm{cm}=4×10^{-5}\ \mathrm{km}$。
2. 计算两爪间输电线的电阻：已知每1 km高压输电线电阻为0.3 Ω，因此这段导线的电阻 $R=0.3\ \Omega/\mathrm{km}×4×10^{-5}\ \mathrm{km}=1.2×10^{-5}\ \Omega$。
3. 计算两爪间导线的电压：根据欧姆定律 $U=IR$，代入电流 $I=300\ \mathrm{A}$，得 $U=300\ \mathrm{A}×1.2×10^{-5}\ \Omega=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$。
4. 确定小鸟两爪间的电压：小鸟与两爪间的导线并联，并联电路各支路电压相等，因此小鸟两爪间的电压 $U'=U=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$。
5. 计算通过小鸟的电流：根据欧姆定律 $I'=\frac{U'}{R_{\mathrm{鸟}}}$，代入 $U'=3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}$、$R_{\mathrm{鸟}}=1000\ \Omega$，得 $I'=\frac{3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}}{1000\ \Omega}=3.6×10^{-6}\ \mathrm{A}$。
【答案】
$3.6×10^{-3}$；$3.6×10^{-6}$
【知识点】
欧姆定律、并联电路电压特点、电阻计算
【点评】
本题结合实际场景考查欧姆定律的应用，核心是明确小鸟与两爪间导线的并联关系，需注意单位换算的准确性，属于电学基础应用题。
【难度系数】
0.6
8. 阅读短文，回答下列问题。
隔电墙与水电阻
家庭电热水器工作时，加热器内胆里的水有时也会通电。为保证人的洗浴安全，几乎所有电热水器都要求安装“隔电墙”（如图甲所示）。隔电墙是一种简称，它防止人触电的原理的确切表述是“水电阻衰减隔离法”。它利用了水本身具有电阻的特性，通过对管径和距离的调整，形成“隔电”的效果。
干燥时人体电阻的平均值为 $1000～2000\ \Omega$，皮肤潮湿时，阻值降为 $300\ \Omega$ 左右。隔电墙中每 $1\ \mathrm{cm}$ 长度的水流的电阻约为 $200\ \Omega$。为保证人体安全，只要控制通过人体的电流不超过一个阈值即可。因此，在设计隔电墙时，一般会尽量增加水流的长度，以达到增大电阻、减小电流的目的。如图乙所示，将水流路径设计成螺旋线结构来增加水流的长度。
(1)“隔电墙”利用了 ______ 的特性。
(2)不同环境下人体导电情况不同，为保证安全，假设加在人体两端的电压不能超过 $12\ \mathrm{V}$，结合皮肤潮湿时人体的电阻可知，通过人体的电流不能超过 $\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{A}$。
(3)淋浴时，水流与人体在电路中是 ______（选填“串联”或“并联”）关系。为保证安全，“隔电墙”中水流的长度至少为 $\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{cm}$。
隔电墙与水电阻
家庭电热水器工作时，加热器内胆里的水有时也会通电。为保证人的洗浴安全，几乎所有电热水器都要求安装“隔电墙”（如图甲所示）。隔电墙是一种简称，它防止人触电的原理的确切表述是“水电阻衰减隔离法”。它利用了水本身具有电阻的特性，通过对管径和距离的调整，形成“隔电”的效果。
干燥时人体电阻的平均值为 $1000～2000\ \Omega$，皮肤潮湿时，阻值降为 $300\ \Omega$ 左右。隔电墙中每 $1\ \mathrm{cm}$ 长度的水流的电阻约为 $200\ \Omega$。为保证人体安全，只要控制通过人体的电流不超过一个阈值即可。因此，在设计隔电墙时，一般会尽量增加水流的长度，以达到增大电阻、减小电流的目的。如图乙所示，将水流路径设计成螺旋线结构来增加水流的长度。
(1)“隔电墙”利用了 ______ 的特性。
(2)不同环境下人体导电情况不同，为保证安全，假设加在人体两端的电压不能超过 $12\ \mathrm{V}$，结合皮肤潮湿时人体的电阻可知，通过人体的电流不能超过 $\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{A}$。
(3)淋浴时，水流与人体在电路中是 ______（选填“串联”或“并联”）关系。为保证安全，“隔电墙”中水流的长度至少为 $\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{cm}$。
答案
8.(1)水本身具有电阻 (2)0.04 (3)串联 26
【解析】(1)由题意知,“隔电墙”利用了水本身具有电阻的特性。(2)加在人体两端的电压不能超过12 V,结合皮肤潮湿时人体的电阻可知,通过人体的电流不能超过 $I=\frac{U_人}{R}=\frac{12\ \mathrm{V}}{300\ \Omega}=0.04\ \mathrm{A}$。(3)由题意可知,胆内的水经过较长的管路再流到人体,即电流依次经过水流和人体,电流只有一条路径,它们为串联关系;为保证安全,水流两端分得的最小电压$U_水=U-U_人=220\ \mathrm{V}-12\ \mathrm{V}=208\ \mathrm{V}$,所以水流电阻的最小值$R_水=\frac{U_水}{I}=\frac{208\ \mathrm{V}}{0.04\ \mathrm{A}}=5\ 200\ \Omega$,“隔电墙”中水流的长度至少为$L=\frac{5\ 200\ \Omega}{200\ \Omega/\mathrm{cm}}=26\ \mathrm{cm}$。
【解析】(1)由题意知,“隔电墙”利用了水本身具有电阻的特性。(2)加在人体两端的电压不能超过12 V,结合皮肤潮湿时人体的电阻可知,通过人体的电流不能超过 $I=\frac{U_人}{R}=\frac{12\ \mathrm{V}}{300\ \Omega}=0.04\ \mathrm{A}$。(3)由题意可知,胆内的水经过较长的管路再流到人体,即电流依次经过水流和人体,电流只有一条路径,它们为串联关系;为保证安全,水流两端分得的最小电压$U_水=U-U_人=220\ \mathrm{V}-12\ \mathrm{V}=208\ \mathrm{V}$,所以水流电阻的最小值$R_水=\frac{U_水}{I}=\frac{208\ \mathrm{V}}{0.04\ \mathrm{A}}=5\ 200\ \Omega$,“隔电墙”中水流的长度至少为$L=\frac{5\ 200\ \Omega}{200\ \Omega/\mathrm{cm}}=26\ \mathrm{cm}$。
解析
【分析】
本题需结合短文信息，运用电学相关知识逐步解题：
1. 第(1)题：从短文中直接提取隔电墙利用的水的特性；
2. 第(2)题：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，代入人体安全电压和潮湿时人体电阻，计算最大电流；
3. 第(3)题：先根据电流路径判断水流与人体的连接方式，再结合串联电路电压规律、欧姆定律，计算隔电墙需要的水流电阻，最后根据每厘米水流的电阻值，求出水流的最小长度。
【解析】
(1) 由短文内容可知，“隔电墙”利用了水本身具有电阻的特性。
(2) 已知人体安全电压$U_{人}=12\ \mathrm{V}$，皮肤潮湿时人体电阻$R_{人}=300\ \Omega$，根据欧姆定律，通过人体的最大电流：$I=\frac{U_{人}}{R_{人}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{300\ \Omega}=0.04\ \mathrm{A}$。
(3) 淋浴时，电流依次经过隔电墙中的水流和人体，电流只有一条路径，因此水流与人体是串联关系；
家庭电路电压$U=220\ \mathrm{V}$，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以水流两端的最小电压：$U_{水}=U - U_{人}=220\ \mathrm{V}-12\ \mathrm{V}=208\ \mathrm{V}$；
串联电路电流处处相等，所以通过水流的电流也为$I=0.04\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律，水流的最小电阻：$R_{水}=\frac{U_{水}}{I}=\frac{208\ \mathrm{V}}{0.04\ \mathrm{A}}=5200\ \Omega$；
已知每$1\ \mathrm{cm}$水流的电阻约为$200\ \Omega$，所以水流的最小长度：$L=\frac{5200\ \Omega}{200\ \Omega/\mathrm{cm}}=26\ \mathrm{cm}$。
【答案】
(1) 水本身具有电阻 (2) 0.04 (3) 串联；26
【知识点】
欧姆定律；串联电路特点；电阻计算
【点评】
本题是结合短文信息的电学应用题，考查学生提取关键信息、运用电学知识解决实际问题的能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题需结合短文信息，运用电学相关知识逐步解题：
1. 第(1)题：从短文中直接提取隔电墙利用的水的特性；
2. 第(2)题：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，代入人体安全电压和潮湿时人体电阻，计算最大电流；
3. 第(3)题：先根据电流路径判断水流与人体的连接方式，再结合串联电路电压规律、欧姆定律，计算隔电墙需要的水流电阻，最后根据每厘米水流的电阻值，求出水流的最小长度。
【解析】
(1) 由短文内容可知，“隔电墙”利用了水本身具有电阻的特性。
(2) 已知人体安全电压$U_{人}=12\ \mathrm{V}$，皮肤潮湿时人体电阻$R_{人}=300\ \Omega$，根据欧姆定律，通过人体的最大电流：$I=\frac{U_{人}}{R_{人}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{300\ \Omega}=0.04\ \mathrm{A}$。
(3) 淋浴时，电流依次经过隔电墙中的水流和人体，电流只有一条路径，因此水流与人体是串联关系；
家庭电路电压$U=220\ \mathrm{V}$，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以水流两端的最小电压：$U_{水}=U - U_{人}=220\ \mathrm{V}-12\ \mathrm{V}=208\ \mathrm{V}$；
串联电路电流处处相等，所以通过水流的电流也为$I=0.04\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律，水流的最小电阻：$R_{水}=\frac{U_{水}}{I}=\frac{208\ \mathrm{V}}{0.04\ \mathrm{A}}=5200\ \Omega$；
已知每$1\ \mathrm{cm}$水流的电阻约为$200\ \Omega$，所以水流的最小长度：$L=\frac{5200\ \Omega}{200\ \Omega/\mathrm{cm}}=26\ \mathrm{cm}$。
【答案】
(1) 水本身具有电阻 (2) 0.04 (3) 串联；26
【知识点】
欧姆定律；串联电路特点；电阻计算
【点评】
本题是结合短文信息的电学应用题，考查学生提取关键信息、运用电学知识解决实际问题的能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
