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6.不锈钢电水壶国家标准明确规定:“电水壶电源线的导体横截面积不得小于0.75 mm²,长度一般不应大于75 cm。”
(1)从物理学角度分析,规定电源线最小横截面积和最大长度是为了减小
(2)从居家安全和消费者权益角度考虑,下列做法不合理的是
A.选购带有3C认证标识的产品
B.为了使用方便,自行更换更长的电源线插在远离插座的位置使用
C.电源线出现外皮破损时应及时停止使用并更换
(1)从物理学角度分析,规定电源线最小横截面积和最大长度是为了减小
电阻
(填物理量名称),从而减少
(选填“增加”或“减少”)电源线通电时产生的热量,避免过热引发火灾。(2)从居家安全和消费者权益角度考虑,下列做法不合理的是
B
。A.选购带有3C认证标识的产品
B.为了使用方便,自行更换更长的电源线插在远离插座的位置使用
C.电源线出现外皮破损时应及时停止使用并更换
答案
6.(1) 电阻；减少 (2) B
解析
【分析】
本题结合电水壶电源线的规定，考查电阻的影响因素、焦耳定律及安全用电常识。解题思路：(1)回忆电阻的决定因素（材料、横截面积、长度）和焦耳定律（Q=I²Rt），明确规定最小横截面积、最大长度的目的是控制电阻，进而减少通电产生的热量；(2)逐一分析选项，判断做法是否符合安全用电要求。
【解析】
(1) 导体的电阻与横截面积成反比、与长度成正比，在材料和温度不变时，横截面积越小、长度越长，电阻越大。因此规定电源线最小横截面积、最大长度，是为了减小电阻；根据焦耳定律Q=I²Rt，家庭电路中电水壶正常工作时电流I基本不变，电阻R减小，相同时间t内产生的热量Q减少，避免过热。
(2) 选项A：3C认证是产品安全认证，选购带该标识的产品更安全，做法合理；选项B：自行更换更长电源线，会使电源线电阻变大，通电时产生的热量增多，易引发火灾，做法不合理；选项C：电源线外皮破损易漏电，及时更换可避免危险，做法合理。
【答案】
(1)电阻；减少 (2)B
【知识点】
电阻的影响因素、焦耳定律、安全用电常识
【点评】
本题将物理知识与生活安全紧密结合，既考查了电阻、焦耳定律的应用，又强化了安全用电意识，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.8
本题结合电水壶电源线的规定，考查电阻的影响因素、焦耳定律及安全用电常识。解题思路：(1)回忆电阻的决定因素（材料、横截面积、长度）和焦耳定律（Q=I²Rt），明确规定最小横截面积、最大长度的目的是控制电阻，进而减少通电产生的热量；(2)逐一分析选项，判断做法是否符合安全用电要求。
【解析】
(1) 导体的电阻与横截面积成反比、与长度成正比，在材料和温度不变时，横截面积越小、长度越长，电阻越大。因此规定电源线最小横截面积、最大长度，是为了减小电阻；根据焦耳定律Q=I²Rt，家庭电路中电水壶正常工作时电流I基本不变，电阻R减小，相同时间t内产生的热量Q减少，避免过热。
(2) 选项A：3C认证是产品安全认证，选购带该标识的产品更安全，做法合理；选项B：自行更换更长电源线，会使电源线电阻变大，通电时产生的热量增多，易引发火灾，做法不合理；选项C：电源线外皮破损易漏电，及时更换可避免危险，做法合理。
【答案】
(1)电阻；减少 (2)B
【知识点】
电阻的影响因素、焦耳定律、安全用电常识
【点评】
本题将物理知识与生活安全紧密结合，既考查了电阻、焦耳定律的应用，又强化了安全用电意识，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.8
7. 提升题 图6是某品牌具有加热、保温两挡功能的电饭锅内部的简化电路图，它的发热电阻是$R_1$和$R_2$，已知$R_2$的阻值为$400\ \Omega$，电饭锅正常工作时的电压为$220\ \mathrm{V}$，保温挡的额定功率为$110\ \mathrm{W}$。
(1)按照安全用电的要求，将$a、b$两点接入家庭电路，完成连线。
(2)求电饭锅处于保温挡时的额定电流。
(3)求电饭锅处于加热挡时的额定功率。
(1)按照安全用电的要求，将$a、b$两点接入家庭电路，完成连线。
(2)求电饭锅处于保温挡时的额定电流。
(3)求电饭锅处于加热挡时的额定功率。
答案
解:(1)如答案图。
(2)电饭锅处于保温挡时的额定电流 $I_1=\frac{P_{保温}}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$。
(3)电饭锅处于保温挡时电路的总电阻 $R=\frac{U}{I_1}=\frac{220\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=440\ \Omega$,
发热电阻 $R_1=R-R_2=440\ \Omega-400\ \Omega=40\ \Omega$,
电饭锅处于加热挡时的额定功率 $P_{加热}=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \Omega}=1210\ \mathrm{W}$。
(2)电饭锅处于保温挡时的额定电流 $I_1=\frac{P_{保温}}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$。
(3)电饭锅处于保温挡时电路的总电阻 $R=\frac{U}{I_1}=\frac{220\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=440\ \Omega$,
发热电阻 $R_1=R-R_2=440\ \Omega-400\ \Omega=40\ \Omega$,
电饭锅处于加热挡时的额定功率 $P_{加热}=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \Omega}=1210\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
首先，安全用电要求开关必须接在相线（火线）上，断开开关时后续电路不带电，因此需将开关S1的接线端b接相线，a接中性线。对于电功率计算，保温挡是功率较小的状态，对应电路总电阻大，根据P=UI可直接算保温挡电流；再结合欧姆定律和串联电阻规律求出R1的阻值；加热挡是功率较大的状态，对应总电阻小，此时R2被短路，只有R1接入，利用P=U²/R1即可算出加热挡功率。
【解析】
(1) 按照安全用电原则，开关应接在相线上，故将b点接入相线，a点接入中性线。
(2) 已知保温挡额定功率$P_{保温}=110\ \mathrm{W}$，家庭电路电压$U=220\ \mathrm{V}$，根据$P=UI$，保温挡额定电流：
$I_{保温}=\frac{P_{保温}}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$。
(3) 保温挡时，电路为$R_1$与$R_2$串联，根据欧姆定律，总电阻：
$R_{总}=\frac{U}{I_{保温}}=\frac{220\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=440\ \Omega$，
由串联电阻规律，$R_1$的阻值：
$R_1=R_{总}-R_2=440\ \Omega-400\ \Omega=40\ \Omega$，
加热挡时，$S_2$闭合，$R_2$被短路，只有$R_1$接入电路，加热挡额定功率：
$P_{加热}=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \Omega}=1210\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) b接相线，a接中性线；(2) 0.5A；(3) 1210W
【知识点】
家庭电路安全接线、电功率计算、串联电阻规律
【点评】
本题以电饭锅的加热、保温功能为载体，综合考查家庭电路安全接线和电学计算，需明确不同挡位对应的电路连接方式，注重公式应用和电路分析能力，是典型的电学综合题。
【难度系数】
0.5
首先，安全用电要求开关必须接在相线（火线）上，断开开关时后续电路不带电，因此需将开关S1的接线端b接相线，a接中性线。对于电功率计算，保温挡是功率较小的状态，对应电路总电阻大，根据P=UI可直接算保温挡电流；再结合欧姆定律和串联电阻规律求出R1的阻值；加热挡是功率较大的状态，对应总电阻小，此时R2被短路，只有R1接入，利用P=U²/R1即可算出加热挡功率。
【解析】
(1) 按照安全用电原则，开关应接在相线上，故将b点接入相线，a点接入中性线。
(2) 已知保温挡额定功率$P_{保温}=110\ \mathrm{W}$，家庭电路电压$U=220\ \mathrm{V}$，根据$P=UI$，保温挡额定电流：
$I_{保温}=\frac{P_{保温}}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$。
(3) 保温挡时，电路为$R_1$与$R_2$串联，根据欧姆定律，总电阻：
$R_{总}=\frac{U}{I_{保温}}=\frac{220\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=440\ \Omega$，
由串联电阻规律，$R_1$的阻值：
$R_1=R_{总}-R_2=440\ \Omega-400\ \Omega=40\ \Omega$，
加热挡时，$S_2$闭合，$R_2$被短路，只有$R_1$接入电路，加热挡额定功率：
$P_{加热}=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \Omega}=1210\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) b接相线，a接中性线；(2) 0.5A；(3) 1210W
【知识点】
家庭电路安全接线、电功率计算、串联电阻规律
【点评】
本题以电饭锅的加热、保温功能为载体，综合考查家庭电路安全接线和电学计算，需明确不同挡位对应的电路连接方式，注重公式应用和电路分析能力，是典型的电学综合题。
【难度系数】
0.5
