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题型：解答题题类：难易度：困难

浙江省宁波市鄞州区蓝青中学强基卷科学试题

在学校创新比赛中，小敏同学设计了一个多档位的电热水器。图甲所示是他设计的电热水器的简易电路图，R₁和R₂是电热丝。他设计的旋转开关如图乙所示，顺时针旋转依次出现不同档位。A位置为空档位，B位置时1、2接线柱相连，3、4接线柱相连，依次类推。当旋钮开关指向 B、C、D、E不同位置时，可以实现四档加热功率，且旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递增或递减。他设计的四档加热功率如下表所示：

档位	高温	中温1	中温2	低温
加热功率/W	1100	660	*	*

（1）、电热水器a、b触点中连接火线的是触点。闭合S后，将旋转开关打到指向B，此时电热水器以档工作。

（2）、通过计算，电热丝. $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的阻值分别是多少?

（3）、该电热水器低温档时的加热功率是多少?

（4）、若该电热水器内胆容量为30L，水的初温为 $\text{[math]}$ 要将30 L水加热至 $\text{[math]}$ 水的比热为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 若水的吸热效率为90%，需要在高温档下工作大约多少秒? (结果取整数)

举一反三

博物馆不能有直射阳光进入展示空间，因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害。某博物馆采用了一种新的天窗形式——光导天窗（如图甲）。当外界较强的阳光射到天窗时，电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量，使适量的光斜射到井壁的平面镜上，把光导入到光井底部的漫射器上。当外界光照太弱时，光井内有人工照明给予补充。图乙为馆内亮度自动调节电路原理图。R₀为保护电阻。R为光敏电阻，其阻值随光照的强弱而变化，可以近似认为，光照较强时电阻几乎为0；光照较弱时电阻接近于无穷大。M为自动卷帘电动机。

某品牌“第一代热风干手器”热功率高，不仅耗能大，而且工作时电器内部温度高，电子器件和线路容易老化，使用寿命短；目前开发的“第二代高速干手器”采用高速电机，风速可达到100米／秒，只需要几秒钟即可干手，不需要高温，热功率低，所以耗能低，故障率也低，使用寿命长。

第一代热风干手器与第二代高速干手器参数对比表

	额定电压	额定总功率	干手时间
第一代热风干手器	220伏	2000瓦	36秒
第二代高速干手器	220伏	1100瓦	6秒

请完成下列问题：

图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高，用一个热敏电阻R₀与电阻为100Ω的电热丝R串联，R₀的阻值随温度的变化如图乙所示。

实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示。实验室有一电源，电源电压约为3V、电阻不到1Ω。为了测量该电源的电压和电阻，现有两个电阻 $\text{[math]}$ 一量程为0.3A的电流表，并设计了如下的两种测量电路：乙和丙。

同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的，于是他们利用实验室中的器材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知R₁=10Ω，学生电源提供的电压为12V且保持不变，R₁、R₂电阻保持不变。

如图，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，可以用图示的测通器来测试，其操作过程如下：

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