学习了家庭电路后，小明在家中进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”。

1. 学习了家庭电路后，小明在家中进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”。

(1) 家庭电路中“超负荷”是指家庭用电器的过大，这时电路中的也跟着过大；

(2) 观察厨房中的电器时，妈妈告诉他，以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来，既不方便也容易损坏插座。后来电工师傅换了一个如图甲的带开关的插座后，只要拨动下开关就可以断开电了。小明仔细观察了如图甲所示的插座后，很快就在纸上画出了如图乙所示的插座背面接线示意图。则图中最上面的一根线应该是 $\text{[math]}$ 选填“火”或“零” $\text{[math]}$ 线，两孔插座与三孔插座是联的；

(3) 要利用图丙所示的电能表来估测电饭煲的电功率，小明首先断开家中所有用电器，再将一只电饭煲接入电路正常工作。小明发现电能表的转盘转过24转所需的时间刚好为 $\text{[math]}$ ，则这只电饭煲的额定功率是 $\text{[math]}$ 。

【考点】

电能表参数的理解; 电功率的计算; 家庭电路的组成; 家庭电路的连接;

【答案】

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综合题普通

1. 图甲是小明家的电饭锅及电路原理图，该电饭锅有高温和保温两挡。由开关S进行调节。已知R₀与R为电热丝，现将电饭锅接在220V的电源上，使用高温挡工作时，电饭锅功率为1000W；使用保温挡工作时，电饭锅功率为440W。根据相关知识，完成下列问题：

(1) 饭煮熟后，开关S将（选填“闭合”或“断开”）；

(2) 电热丝R的阻值为多少？（）

(3) 如图乙所示，电能表上有一参数模糊不清，小明把家中其它用电器断开仅使用电饭锅，调至高温挡烧水5min，电能表的转盘转了250转，则电能表上模糊的参数应该是多少？（）

综合题困难

2. 生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。

(1) 【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为 $\text{[math]}$ 的电源上（如图所示），加热功率为 $\text{[math]}$ ，该电热丝的电阻 $\text{[math]}$ 。（不考虑温度对电阻的影响）

(2) 【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接在电压为 $\text{[math]}$ 的电源上，可以得到另外两个加热功率 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 。请你在图甲、乙中将各元件连接成符合改进要求的电路，并推导出 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 之比。

说明：电热丝上只有 $\text{[math]}$ 三处能接线，电热丝的额定电流满足设计需求。

(3) 【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关 $\text{[math]}$ ，通过开关 $\text{[math]}$ 的通断和 $\text{[math]}$ 在1、2触点间的切换，实现加热垫 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 三档功率的变换。请你在图中将各元件连接成符合优化要求的电路。

注意：无论怎样拨动开关，不能出现电源短路。

综合题困难

3. 物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω 3A”B“20Ω2A”字样，待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。

物理量实验序号	电压U（伏）	电流I（安）
1	3.0	0.22
2	2.0	0.28
3	1.5	0.30

(1) 测定小灯泡电功率的实验原理是。

(2) 请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为，电压表并联在两端（选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）。

(3) 请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P_额。（需写出主要推理和计算过程）

综合题普通