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10. 如图19.1-4所示是家庭电路中连接的若干个灯泡。请你完成下列问题：
(1)如果把虚线框内的灯泡看作一个用电器，并联的灯泡越多，电路中导体的横截面积越
(2)分别从欧姆定律和电功率的角度，简要解释为什么连接的灯泡越多，干路中的电流I越大？
(3)结合所学的
(1)如果把虚线框内的灯泡看作一个用电器，并联的灯泡越多，电路中导体的横截面积越
大
，总电阻越小
。(2)分别从欧姆定律和电功率的角度，简要解释为什么连接的灯泡越多，干路中的电流I越大？
(3)结合所学的
焦耳
定律，当干路中的电流过大时，干路上的导线发热会增多
，此时如果在干路上串联一段电阻率大
（选填“大”或“小”）、熔点低
（选填“高”或“低”）的材料，它就会因发热自动熔断而切断电路。答案
10.(1)大 小
(2)从欧姆定律角度:连接的灯泡越多,电路中的总电阻越小,根据$I=\dfrac{U}{R}$可知,干路中的电流会增大。
从电功率角度:连接的灯泡越多,电路中的总功率越大,根据$I=\dfrac{P}{U}$可知,干路中的电流会增大。
(3)焦耳 增多 大 低
(2)从欧姆定律角度:连接的灯泡越多,电路中的总电阻越小,根据$I=\dfrac{U}{R}$可知,干路中的电流会增大。
从电功率角度:连接的灯泡越多,电路中的总功率越大,根据$I=\dfrac{P}{U}$可知,干路中的电流会增大。
(3)焦耳 增多 大 低
解析
【分析】
本题围绕家庭电路中并联灯泡的电学知识展开，需结合并联电阻特点、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律及保险丝原理分析：
1. 并联电阻规律：并联用电器越多，相当于导体横截面积越大，总电阻越小；
2. 分析电流变化时，利用家庭电路电压恒定的特点，结合欧姆定律、电功率公式推导电流与电阻、总功率的关系；
3. 干路电流过大的发热原理是焦耳定律，保险丝需选择特殊材料实现过载熔断，对应焦耳定律的应用。
【解析】
(1) 并联的灯泡越多，相当于增大了导体的横截面积，因此电路中导体的横截面积越大；根据并联电阻的特点，并联电阻越多总电阻越小，故总电阻越小。
(2) 欧姆定律角度：家庭电路电压U保持220V不变，并联的灯泡越多，电路总电阻R越小，由欧姆定律$I=\dfrac{U}{R}$可知，干路电流I越大；
电功率角度：每个灯泡额定功率固定，并联的灯泡越多，电路总功率$P=P_1+P_2+\dots$越大，由$P=UI$变形得$I=\dfrac{P}{U}$，U不变，总功率P越大，干路电流I越大。
(3) 结合焦耳定律，电流通过导体产生的热量$Q=I^2Rt$，干路电流过大时，干路导线发热会增多；为实现电流过大时自动切断电路，干路需串联电阻率大、熔点低的材料（保险丝），该材料电流过大时发热多，达到熔点后熔断，切断电路。
【答案】
(1) 大；小
(2) 从欧姆定律角度：连接的灯泡越多，电路中的总电阻越小，根据$I=\dfrac{U}{R}$可知，干路中的电流会增大；从电功率角度：连接的灯泡越多，电路中的总功率越大，根据$I=\dfrac{P}{U}$可知，干路中的电流会增大。
(3) 焦耳；增多；大；低
【知识点】
并联电阻特点；欧姆定律；焦耳定律
【点评】
本题考查家庭电路中并联用电器的电学规律及保险丝原理，属于电学基础应用题，结合生活实际，知识点为核心基础内容，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕家庭电路中并联灯泡的电学知识展开，需结合并联电阻特点、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律及保险丝原理分析：
1. 并联电阻规律：并联用电器越多，相当于导体横截面积越大，总电阻越小；
2. 分析电流变化时，利用家庭电路电压恒定的特点，结合欧姆定律、电功率公式推导电流与电阻、总功率的关系；
3. 干路电流过大的发热原理是焦耳定律，保险丝需选择特殊材料实现过载熔断，对应焦耳定律的应用。
【解析】
(1) 并联的灯泡越多，相当于增大了导体的横截面积，因此电路中导体的横截面积越大；根据并联电阻的特点，并联电阻越多总电阻越小，故总电阻越小。
(2) 欧姆定律角度：家庭电路电压U保持220V不变，并联的灯泡越多，电路总电阻R越小，由欧姆定律$I=\dfrac{U}{R}$可知，干路电流I越大；
电功率角度：每个灯泡额定功率固定，并联的灯泡越多，电路总功率$P=P_1+P_2+\dots$越大，由$P=UI$变形得$I=\dfrac{P}{U}$，U不变，总功率P越大，干路电流I越大。
(3) 结合焦耳定律，电流通过导体产生的热量$Q=I^2Rt$，干路电流过大时，干路导线发热会增多；为实现电流过大时自动切断电路，干路需串联电阻率大、熔点低的材料（保险丝），该材料电流过大时发热多，达到熔点后熔断，切断电路。
【答案】
(1) 大；小
(2) 从欧姆定律角度：连接的灯泡越多，电路中的总电阻越小，根据$I=\dfrac{U}{R}$可知，干路中的电流会增大；从电功率角度：连接的灯泡越多，电路中的总功率越大，根据$I=\dfrac{P}{U}$可知，干路中的电流会增大。
(3) 焦耳；增多；大；低
【知识点】
并联电阻特点；欧姆定律；焦耳定律
【点评】
本题考查家庭电路中并联用电器的电学规律及保险丝原理，属于电学基础应用题，结合生活实际，知识点为核心基础内容，难度适中。
【难度系数】
0.7
11.一般情况下，人体电阻约为$1×10^{4}\ \Omega$，发生触电时，通过人体的电流越大，持续时间越长，对人体伤害就越严重，如表所示。请根据表中数据，通过计算说明家庭电路中人触电后为什么很难摆脱？
| 电流范围/mA | 接触时间 | 生理影响 | 危险等级 |
| --- | --- | --- | --- |
| 1～5 | 持续 | 明显刺痛，肌肉可能轻微收缩 | 轻微不适 |
| 8～10 | 持续 | 疼痛增强，能摆脱电源 | 潜在危险 |
| 20～25 | 数秒 |
手臂迅速麻痹，不能摆脱电源 | 高风险 |
| 50～100 | 1秒以上 | 心室颤动，呼吸停止，严重烧伤。 | 极高风险 |
| 100以上 | 短时间 | 心脏停搏，内部组织灼伤，可能直接致死。 | 必然致命 |
| 电流范围/mA | 接触时间 | 生理影响 | 危险等级 |
| --- | --- | --- | --- |
| 1～5 | 持续 | 明显刺痛，肌肉可能轻微收缩 | 轻微不适 |
| 8～10 | 持续 | 疼痛增强，能摆脱电源 | 潜在危险 |
| 20～25 | 数秒 |
手臂迅速麻痹，不能摆脱电源 | 高风险 || 50～100 | 1秒以上 | 心室颤动，呼吸停止，严重烧伤。 | 极高风险 |
| 100以上 | 短时间 | 心脏停搏，内部组织灼伤，可能直接致死。 | 必然致命 |
答案
11. 因$U=220\ \mathrm{V},R=1×10^{4}\ \Omega$,根据$I=\dfrac{U}{R}$,$I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{220\ \mathrm{V}}{1×10^{4}\ \Omega}=0.022\ \mathrm{A}=22\ \mathrm{mA}$,由表中内容知,手臂迅速麻痹,不能摆脱电源。
解析
【分析】
要说明家庭电路中人触电后很难摆脱，需先利用家庭电路电压和人体电阻，通过欧姆定律计算触电时的电流，再将计算结果与表格中的电流范围对比，找到对应的生理影响，进而解释原因。
【解析】
家庭电路的电压$U=220\ \mathrm{V}$，已知人体电阻$R=1×10^{4}\ \Omega$，根据欧姆定律$I=\dfrac{U}{R}$，计算通过人体的电流：
$I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{220\ \mathrm{V}}{1×10^{4}\ \Omega}=0.022\ \mathrm{A}=22\ \mathrm{mA}$。
对照表格数据，$22\ \mathrm{mA}$处于$20～25\ \mathrm{mA}$的电流范围，该范围对应的生理影响是“手臂迅速麻痹，不能摆脱电源”，因此家庭电路中人触电后很难摆脱。
【答案】
家庭电路电压为$220\ \mathrm{V}$，人体电阻约为$1×10^{4}\ \Omega$，根据欧姆定律计算得通过人体的电流$I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{220\ \mathrm{V}}{1×10^{4}\ \Omega}=0.022\ \mathrm{A}=22\ \mathrm{mA}$，由表格可知，$22\ \mathrm{mA}$处于$20～25\ \mathrm{mA}$的电流范围，此时手臂迅速麻痹，不能摆脱电源，所以家庭电路中人触电后很难摆脱。
【知识点】
欧姆定律、安全用电
【点评】
本题结合欧姆定律与安全用电知识，考查学生运用物理知识解决实际生活问题的能力，核心是准确计算触电电流并对应表格中的生理影响，难度适中。
【难度系数】
0.5
要说明家庭电路中人触电后很难摆脱，需先利用家庭电路电压和人体电阻，通过欧姆定律计算触电时的电流，再将计算结果与表格中的电流范围对比，找到对应的生理影响，进而解释原因。
【解析】
家庭电路的电压$U=220\ \mathrm{V}$，已知人体电阻$R=1×10^{4}\ \Omega$，根据欧姆定律$I=\dfrac{U}{R}$，计算通过人体的电流：
$I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{220\ \mathrm{V}}{1×10^{4}\ \Omega}=0.022\ \mathrm{A}=22\ \mathrm{mA}$。
对照表格数据，$22\ \mathrm{mA}$处于$20～25\ \mathrm{mA}$的电流范围，该范围对应的生理影响是“手臂迅速麻痹，不能摆脱电源”，因此家庭电路中人触电后很难摆脱。
【答案】
家庭电路电压为$220\ \mathrm{V}$，人体电阻约为$1×10^{4}\ \Omega$，根据欧姆定律计算得通过人体的电流$I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{220\ \mathrm{V}}{1×10^{4}\ \Omega}=0.022\ \mathrm{A}=22\ \mathrm{mA}$，由表格可知，$22\ \mathrm{mA}$处于$20～25\ \mathrm{mA}$的电流范围，此时手臂迅速麻痹，不能摆脱电源，所以家庭电路中人触电后很难摆脱。
【知识点】
欧姆定律、安全用电
【点评】
本题结合欧姆定律与安全用电知识，考查学生运用物理知识解决实际生活问题的能力，核心是准确计算触电电流并对应表格中的生理影响，难度适中。
【难度系数】
0.5
