《2025年新课程能力培养九年级物理上册人教版》

2. 阅读短文,回答下列问题。
隔电墙与水电阻
家庭电热水器(如图甲)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)。隔电墙(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,通过对管径和距离的调整,形成“隔电”的效果。通常人体安全电压不高于 $ 36 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,称为绝对安全电压。皮肤干燥时,人体电阻的平均值为 $ 1000~2000 Ω $；皮肤潮湿时,阻值降为 $ 300 Ω $ 左右。隔电墙中每 $ 1 cm $ 的水电阻约为 $ 200 Ω $。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。如图丙所示,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,但为了保护生命安全,最有效的措施还是淋浴时将电热水器断电。

(1)家庭电路电压为220 $ V $。结合皮肤潮湿时人体电阻可知,通过人体的绝对安全电流不超过0.04 $ A $。
(2)淋浴时,水电阻与人体是串联(选填“串联”或“并联”)关系。为保证绝对安全,隔电墙中水的电阻至少为5200 $ Ω $,水流的长度至少为26 $ cm $。

答案：
(1) 220 0.04
(2) 串联 5200 26