1. 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”(如图乙)(Safe Care)是一种简称,它确切的表述法是“水电阻衰减隔离法”。它是利用了水本身所具有的电阻的特性,形成“隔电”的效果。

干燥时人体电阻的平均值约1000~2000Ω,皮肤潮湿时,阻值降为300Ω左右。隔电墙中每1cm水电阻约200Ω。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。如图丙,将水流路径设计成螺旋线结构来增加水流的长度。

虽然隔电墙有一定的保护作用,但为了保护自己生命安全,最有效的措施,还是淋浴的时候把电热水器插头拔掉。

(1) 家庭电路电压为 V,人体安全电压为 V。不同环境下人体导电情况不同,为保证安全,加在人体的电压不能超过最大安全电压的三分之一,结合皮肤潮湿时人体电阻可知,通过人体的绝对安全电流为:不超过 A;
(2) 淋浴时,水电阻与人体呈 (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 cm;
(3) 若图丙螺旋线长度可用表达式为L=0.5πnd近似计算(其中n为螺线圈数,d为最大直径)。当隔电墙直径为4cm时,为保证生命安全,螺线圈数n至少为圈(取整数)。
【考点】
串联电路和并联电路的辨别; 电压和电压的单位换算; 欧姆定律及其应用;
【答案】

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2. 阅读短文,回答问题。

压电效应

压电陶瓷具有正压电效应和逆压电效应。在外力作用发生形变时,它的两个相对表面上出现正、负相反的电荷,产生的电压与外力作用大小成正比;当作用力方向改变时,电荷的极性也随着改变;当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。相反,当在其电极上加上一定电压就会发生形变,形变随之消失,这种现象称为逆压电效应。

空气加湿器(如图甲)的关键部件是压电陶瓷换能器(如图乙)。它是由压电陶瓷、金属电极和引线组成,外部电压通过引线和电极加到压电陶瓷上。在特定电压的驱动下,压电陶瓷与内置电动机每秒产生2×106次的振动,将水直接雾化。压电式打火机(如图丙)中装有一块压电陶瓷。使用时只需按压点火开关,在两电极之间产生10~20kV的电压而引起火花,引燃丁烷气体。

可用如图丁的方法来观察压电现象并检查压电陶瓷片的质量好坏,当用拇指与食指挤压压电陶瓷片和金属振动片的两面时,电压表的指针就会偏转。在压力相同的情况下,电压表的指针振幅越大,说明压电陶瓷片的灵敏度越高。

(1)空气加湿器工作时,内部的压电陶瓷换能器是将电能转化成 能;

(2)空气加湿器工作时,是利用 压电效应;

(3)图丁电路可表示 (空气加湿器/压电式打火机)的工作原理;

(4)结合图文,以下对压电效应的认识中正确的是

A.产生正压电效应时,压电陶瓷在电路中相当于电源

B.产生正压电效应时,获得电压的大小只与压力有关

C.将丁图向内压缩改为向外拉伸,电表偏转方向不变

D.将丁图向内压缩改为向外拉伸,电表示数始终为零

(5)加湿器工作电路如图戊,陶瓷换能器能高速均匀改变电路通断,使虚框内元件每秒产生2×106次振动,下列图像能大概描述电动机两端电压U0随时间t变化关系的是

A. B.

C. D.

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