小明家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换，图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。

1. 小明家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换，图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。

(1) 电暖器低温挡工作时，开关应处于位置（选填“1”“2”或“3”）。

(2) 已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率。、

(3) 使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃，若消耗的电能有84%被导热油吸收，求导热油的比热容。

(4) 根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。

【考点】

电功率的计算; 电功与热量的综合计算;

【答案】

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综合题困难

1. 小华查看家中电炖锅的说明书后发现：电炖锅有低温、中温、高温三挡；电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，该电炖锅的原理图如图所示。请解答：

(1) 闭合开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，电炖锅处于挡。

(2) 电炖锅高温挡的额定功率为多大？

(3) 正常工作时，使用电炖锅高温挡加热 $\text{[math]}$ ，可将一锅 $\text{[math]}$ 的汤从 $\text{[math]}$ 加热到 $\text{[math]}$ ，电炖锅的加热效率是多少？ $\text{[math]}$ 汤的比热容取 $\text{[math]}$

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. 图甲是某电烤箱的电路图，R₁、R₂两根电阻丝阻值均不变，图乙为其铭牌，其中高温挡额定功率模糊不清。

XX牌电烤箱
额定电压		220V
额定功率	高温挡	xxW
	中温挡	2420W
	低温挡	484W
电源频率		50Hz

(1) R₁的电阻是Ω。

(2) 该电烤箱处于低温挡正常工作50s；电烤箱产生的热量为J。

(3) 该电烤箱高温挡的额定功率为W。

(4) 小致观察家中电能表（如图乙），计算出他家中所有用电器同时工作时总功率不能超过W。

综合题普通