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7. 图13-3-4是超市常用的塑料袋封口夹的工作原理图，电源电压为5 V，电热丝R的阻值为1 Ω。闭合开关S，电热丝R的温度升高，利用电流的
热
效应实现高温封口。3 s内电流产生的热量为75
J。若使用时总把塑料袋烫坏，可以增大
（选填“增大”或“减小”）电热丝R的阻值。答案
7. 热 75 增大
解析
【分析】
首先，电流通过导体时会产生热量，这是电流的热效应，电热丝的工作原理基于此；计算电热丝产生的热量时，因电热丝为纯电阻，可利用焦耳定律的变形公式$Q=\frac{U^2t}{R}$计算；若塑料袋被烫坏，说明相同时间内产生的热量过多，需根据热量公式分析电阻的调整方式，电源电压不变时，热量与电阻成反比，据此判断。
【解析】
1. 电热丝工作时，电流通过电阻丝产生热量，利用电流的热效应实现高温封口，故第一空填“热”。
2. 已知电源电压$U=5V$，电热丝电阻$R=1Ω$，通电时间$t=3s$，电热丝为纯电阻，根据焦耳定律$Q=\frac{U^2t}{R}$，代入数据得：$Q=\frac{(5V)^2×3s}{1Ω}=75J$，故第二空填75。
3. 塑料袋被烫坏，说明相同时间内产生的热量过多，要减小产生的热量，电源电压$U$和时间$t$不变，由$Q=\frac{U^2t}{R}$可知，$Q$与$R$成反比，因此应增大电热丝$R$的阻值，故第三空填“增大”。
【答案】
热；75；增大
【知识点】
电流的热效应；焦耳定律；电热的影响因素
【点评】
本题结合生活中的塑料袋封口夹，考查电流热效应、焦耳定律的应用，难度适中，需掌握纯电阻电路的热量计算方法，以及根据公式分析电阻对电热的影响，体现了物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.5
首先，电流通过导体时会产生热量，这是电流的热效应，电热丝的工作原理基于此；计算电热丝产生的热量时，因电热丝为纯电阻，可利用焦耳定律的变形公式$Q=\frac{U^2t}{R}$计算；若塑料袋被烫坏，说明相同时间内产生的热量过多，需根据热量公式分析电阻的调整方式，电源电压不变时，热量与电阻成反比，据此判断。
【解析】
1. 电热丝工作时，电流通过电阻丝产生热量，利用电流的热效应实现高温封口，故第一空填“热”。
2. 已知电源电压$U=5V$，电热丝电阻$R=1Ω$，通电时间$t=3s$，电热丝为纯电阻，根据焦耳定律$Q=\frac{U^2t}{R}$，代入数据得：$Q=\frac{(5V)^2×3s}{1Ω}=75J$，故第二空填75。
3. 塑料袋被烫坏，说明相同时间内产生的热量过多，要减小产生的热量，电源电压$U$和时间$t$不变，由$Q=\frac{U^2t}{R}$可知，$Q$与$R$成反比，因此应增大电热丝$R$的阻值，故第三空填“增大”。
【答案】
热；75；增大
【知识点】
电流的热效应；焦耳定律；电热的影响因素
【点评】
本题结合生活中的塑料袋封口夹，考查电流热效应、焦耳定律的应用，难度适中，需掌握纯电阻电路的热量计算方法，以及根据公式分析电阻对电热的影响，体现了物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.5
8. 图13-3-5甲是一款电热杯杯垫，有高温和低温两个挡位。杯垫内部的简化电路如图13-3-5乙所示，$R_1$、$R_2$为加热电阻，电源电压为220 V，$R_1$的阻值为2 200 Ω。闭合开关$S_1$、$S_2$时杯垫处于高温挡，高温挡的电功率为66 W；只闭合开关$S_1$时杯垫处于低温挡。
(1)在低温挡工作时，电路中的电流是多少？
(2)在低温挡工作20 min，杯垫产生的热量是多少？
(3)电阻$R_2$的阻值是多少？
(1)在低温挡工作时，电路中的电流是多少？
(2)在低温挡工作20 min，杯垫产生的热量是多少？
(3)电阻$R_2$的阻值是多少？
答案
8. (1)0.1 A
$(2)2.64×10^4 J$
(3)1 100 Ω
$(2)2.64×10^4 J$
(3)1 100 Ω
解析
【分析】
要解决本题，需先判断不同开关状态对应的电路结构：电源电压恒定，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，电阻越大功率越小，对应低温挡；电阻越小（并联）功率越大，对应高温挡。再结合欧姆定律、电功率公式、焦耳定律逐步计算各问题。
【解析】
(1) 低温挡时，仅闭合$S_1$，电路为$R_1$的简单电路，电源电压$U=220\ \mathrm{V}$，$R_1=2200\ \Omega$。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路电流：
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{220\ \mathrm{V}}{2200\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$。
(2) 低温挡工作时间$t=20\ \mathrm{min}=20×60\ \mathrm{s}=1200\ \mathrm{s}$，纯电阻电路中产生的热量等于消耗的电能，即$Q=W=UIt$，代入数据得：
$Q=220\ \mathrm{V}×0.1\ \mathrm{A}×1200\ \mathrm{s}=2.64×10^4\ \mathrm{J}$。
(3) 高温挡时，$S_1$、$S_2$都闭合，$R_1$与$R_2$并联，总功率$P_{\mathrm{高}}=66\ \mathrm{W}$。先计算$R_1$的功率：
$P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2200\ \Omega}=22\ \mathrm{W}$，
则$R_2$的功率$P_2=P_{\mathrm{高}}-P_1=66\ \mathrm{W}-22\ \mathrm{W}=44\ \mathrm{W}$，
再根据$P=\frac{U^2}{R}$，得$R_2=\frac{U^2}{P_2}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{44\ \mathrm{W}}=1100\ \Omega$。
【答案】
(1)$0.1\ \mathrm{A}$；(2)$2.64×10^4\ \mathrm{J}$；(3)$1100\ \Omega$
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用、焦耳定律
【点评】
本题结合电热杯的实际场景，考查电路分析与电学公式的综合应用，核心是判断不同挡位的电路连接方式，利用纯电阻电路的规律解题，属于基础电学应用题。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先判断不同开关状态对应的电路结构：电源电压恒定，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，电阻越大功率越小，对应低温挡；电阻越小（并联）功率越大，对应高温挡。再结合欧姆定律、电功率公式、焦耳定律逐步计算各问题。
【解析】
(1) 低温挡时，仅闭合$S_1$，电路为$R_1$的简单电路，电源电压$U=220\ \mathrm{V}$，$R_1=2200\ \Omega$。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路电流：
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{220\ \mathrm{V}}{2200\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$。
(2) 低温挡工作时间$t=20\ \mathrm{min}=20×60\ \mathrm{s}=1200\ \mathrm{s}$，纯电阻电路中产生的热量等于消耗的电能，即$Q=W=UIt$，代入数据得：
$Q=220\ \mathrm{V}×0.1\ \mathrm{A}×1200\ \mathrm{s}=2.64×10^4\ \mathrm{J}$。
(3) 高温挡时，$S_1$、$S_2$都闭合，$R_1$与$R_2$并联，总功率$P_{\mathrm{高}}=66\ \mathrm{W}$。先计算$R_1$的功率：
$P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2200\ \Omega}=22\ \mathrm{W}$，
则$R_2$的功率$P_2=P_{\mathrm{高}}-P_1=66\ \mathrm{W}-22\ \mathrm{W}=44\ \mathrm{W}$，
再根据$P=\frac{U^2}{R}$，得$R_2=\frac{U^2}{P_2}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{44\ \mathrm{W}}=1100\ \Omega$。
【答案】
(1)$0.1\ \mathrm{A}$；(2)$2.64×10^4\ \mathrm{J}$；(3)$1100\ \Omega$
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用、焦耳定律
【点评】
本题结合电热杯的实际场景，考查电路分析与电学公式的综合应用，核心是判断不同挡位的电路连接方式，利用纯电阻电路的规律解题，属于基础电学应用题。
【难度系数】
0.6
一、家庭电路的组成
1. 常见的家庭电路由、
、、、
、、
和等组成。
2. 进户线由户外低压输电线上引来，其中一根叫，另一根叫。正常情况下零线与大地间电压，火线与零线之间有V电压。
3. 电能表安装在之后，用来量度家庭所消耗的。
4. 总开关安装在后，用以控制整个家庭电路。
5. 电灯和插座都并联在由火线和零线组成的电源上，每一盏电灯一般都由一个开关控制，开关连接在与电灯之间，以保证断开开关时电灯与断开。
6. 两孔插座左侧插孔与相连，右侧插孔与相连。
1. 常见的家庭电路由、
、、、
、、
和等组成。
2. 进户线由户外低压输电线上引来，其中一根叫，另一根叫。正常情况下零线与大地间电压，火线与零线之间有V电压。
3. 电能表安装在之后，用来量度家庭所消耗的。
4. 总开关安装在后，用以控制整个家庭电路。
5. 电灯和插座都并联在由火线和零线组成的电源上，每一盏电灯一般都由一个开关控制，开关连接在与电灯之间，以保证断开开关时电灯与断开。
6. 两孔插座左侧插孔与相连，右侧插孔与相连。
答案
1. 进户线、电能表、总开关、分路开关、漏电保护器、插座、用电器、导线
2. 零线、火线、没有、220
3. 进户线、总电能
4. 电能表
5. 火线、火线
6. 零线、火线
2. 零线、火线、没有、220
3. 进户线、总电能
4. 电能表
5. 火线、火线
6. 零线、火线
解析
【分析】
本题为家庭电路相关的基础填空题，需准确识记家庭电路的组成元件、进户线的分类及电压、各电气元件的安装位置与连接规则等知识点，按照题目序号逐一对应填写即可。
【解析】
1. 常见家庭电路的组成依次为进户线、电能表、总开关、分路开关、漏电保护器、插座、用电器、导线，对应填写各空；
2. 进户线分为零线和火线，正常情况下零线与大地间没有电压，火线与零线之间电压为220V，对应填写；
3. 电能表安装在进户线之后，用于测量家庭电路消耗的总电能，对应填写；
4. 总开关安装在电能表之后，控制整个家庭电路的通断，对应填写；
5. 控制电灯的开关需连接在火线与电灯之间，断开开关时能使电灯与火线断开，保障安全，对应填写；
6. 两孔插座遵循“左零右火”的接线规则，左侧插孔接零线，右侧插孔接火线，对应填写。
【答案】
1. 进户线、电能表、总开关、分路开关、漏电保护器、插座、用电器、导线
2. 零线、火线、没有、220
3. 进户线、总电能
4. 电能表
5. 火线、火线
6. 零线、火线
【知识点】
家庭电路的组成；家庭电路的连接；家庭电路的电压
【点评】
本题聚焦家庭电路的核心基础知识，以填空题形式考查学生对家庭电路构成、元件作用及接线规则的掌握，属于电学入门的基础内容，难度较低，是学生必须掌握的知识点。
【难度系数】
0.8
本题为家庭电路相关的基础填空题，需准确识记家庭电路的组成元件、进户线的分类及电压、各电气元件的安装位置与连接规则等知识点，按照题目序号逐一对应填写即可。
【解析】
1. 常见家庭电路的组成依次为进户线、电能表、总开关、分路开关、漏电保护器、插座、用电器、导线，对应填写各空；
2. 进户线分为零线和火线，正常情况下零线与大地间没有电压，火线与零线之间电压为220V，对应填写；
3. 电能表安装在进户线之后，用于测量家庭电路消耗的总电能，对应填写；
4. 总开关安装在电能表之后，控制整个家庭电路的通断，对应填写；
5. 控制电灯的开关需连接在火线与电灯之间，断开开关时能使电灯与火线断开，保障安全，对应填写；
6. 两孔插座遵循“左零右火”的接线规则，左侧插孔接零线，右侧插孔接火线，对应填写。
【答案】
1. 进户线、电能表、总开关、分路开关、漏电保护器、插座、用电器、导线
2. 零线、火线、没有、220
3. 进户线、总电能
4. 电能表
5. 火线、火线
6. 零线、火线
【知识点】
家庭电路的组成；家庭电路的连接；家庭电路的电压
【点评】
本题聚焦家庭电路的核心基础知识，以填空题形式考查学生对家庭电路构成、元件作用及接线规则的掌握，属于电学入门的基础内容，难度较低，是学生必须掌握的知识点。
【难度系数】
0.8
二、保险设备
7. 当电路中的电流过大，超过导线允许通过的最大电流时，导线就会因过热而烧坏。早期人们在电路中
7. 当电路中的电流过大，超过导线允许通过的最大电流时，导线就会因过热而烧坏。早期人们在电路中
串联
保险丝，当有过大的电流通过时，保险丝由于发热
而迅速熔断，自动切断电路，从而起到保护电路的作用。现代家庭电路中大都使用空气开关，当电路中的电流过大
时，空气开关会自动“跳闸”，从而切断电路，保护用户人身和财产安全。答案
7. 串联、发热、电流过大
解析
【分析】
本题考查家庭电路中保险装置的相关知识，解题思路是回忆保险丝和空气开关的工作原理、连接方式。第一个空，保险丝需串联在电路中，才能让电路电流全部通过它以起到保护作用；第二个空，保险丝利用电流的热效应，电流过大时产生过多热量，温度升高而熔断；第三个空，空气开关在电路电流过大时自动跳闸切断电路。
【解析】
第一个空：保险丝应串联在电路中，这样才能在电流异常时对电路起到保护作用，故填“串联”；第二个空：保险丝的工作原理是电流的热效应，过大电流通过时，保险丝因发热温度升高而熔断，故填“发热”；第三个空：现代家庭电路的空气开关，当电路中电流过大时会自动跳闸切断电路，故填“电流过大”。
【答案】
串联、发热、电流过大
【知识点】
家庭电路安全用电、电流的热效应、保险装置的作用
【点评】
本题为基础识记类题目，考查家庭电路中保险丝与空气开关的基础知识，难度较低，适合巩固安全用电相关的基础知识点。
【难度系数】
0.8
本题考查家庭电路中保险装置的相关知识，解题思路是回忆保险丝和空气开关的工作原理、连接方式。第一个空，保险丝需串联在电路中，才能让电路电流全部通过它以起到保护作用；第二个空，保险丝利用电流的热效应，电流过大时产生过多热量，温度升高而熔断；第三个空，空气开关在电路电流过大时自动跳闸切断电路。
【解析】
第一个空：保险丝应串联在电路中，这样才能在电流异常时对电路起到保护作用，故填“串联”；第二个空：保险丝的工作原理是电流的热效应，过大电流通过时，保险丝因发热温度升高而熔断，故填“发热”；第三个空：现代家庭电路的空气开关，当电路中电流过大时会自动跳闸切断电路，故填“电流过大”。
【答案】
串联、发热、电流过大
【知识点】
家庭电路安全用电、电流的热效应、保险装置的作用
【点评】
本题为基础识记类题目，考查家庭电路中保险丝与空气开关的基础知识，难度较低，适合巩固安全用电相关的基础知识点。
【难度系数】
0.8
