寒假某物理实践小组的同学到养老院看望老人时，了解到由于气温低老人坐在马桶上时感觉不太舒适，实践小组的同学返回后在学校和家长的支持下便利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器，计划通过“众筹”项目向厂家定制生产，其电路如图所示，定值电阻R1和R2表示电热丝，R2的阻值为3300Ω，有高温档和低温档两种加热功能，低温档功率为11W，当它接入电压为220V的家庭电路正常工作时：

1. 寒假某物理实践小组的同学到养老院看望老人时，了解到由于气温低老人坐在马桶上时感觉不太舒适，实践小组的同学返回后在学校和家长的支持下便利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器，计划通过“众筹”项目向厂家定制生产，其电路如图所示，定值电阻R₁和R₂表示电热丝，R₂的阻值为3300Ω，有高温档和低温档两种加热功能，低温档功率为11W，当它接入电压为220V的家庭电路正常工作时：

(1) S₁接a、b哪个端点时为低温档？低温档加热时的电流？

(2) 求R₁的阻值及加热器高温档时的功率；

(3) 高温档工作10min，最多可使马桶圈温度升高多少℃？[设电热丝放出热量70%被马桶圈吸收，马桶圈的质量为1kg，马桶圈材料的比热容为0.44×10³J/(kg·℃)]

【考点】

热量的计算; 欧姆定律及其应用; 电功的计算; 电功率的计算;

【答案】

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计算题困难

1. 为了比较水和某种液体的吸热能力，某同学在两个完全相同的烧杯中分别装有0.5kg的水和某种液体，将两个规格相同的电加热器放在烧杯中分别对水和某种液体加热，并用相同的两支温度计分别测量水和某种液体的温度，如图甲所示；它们温度随时间变化的图象如图乙所示，已知水的比热容c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）。请根据图像有关信息，试求：

(1) 水在6min内吸收的热量；

(2) 某种液体的比热容c_液。

计算题普通

2. 电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点，得到了快速发展，但仍然存在一些制约其发展的因素，目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如下表。

电池容量	48kW•h
百公里耗电量	12kW•h/100km

(1) ①如果用 120kW的“快充”充电桩给该车充电，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，则给该车从最低电量到充满电需多长时间；

②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。

(2) 电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，若此电动汽车的能量利用率是75%，计算该车的续航里程(按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算)。

(3) 同样条件下，电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L，则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。(汽油的密度ρ=0.7×10³kg/m³ ，汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg)

计算题普通

3. 使用厨房中的电热水器将质量为 $\text{[math]}$ 的水从 $\text{[math]}$ 加热到 $\text{[math]}$ ，该热水器消耗了 $\text{[math]}$ 的电能。已知 $\text{[math]}$ ，求：

(1) 水吸收的热量；

(2) 该热水器的热效率。

计算题普通