火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为某款电火锅工作电路的原理图，它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，高温档功率为低温档功率的5倍。R1=242Ω，R2=60.5Ω（忽略温度对电阻的影响）

1. 火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为某款电火锅工作电路的原理图，它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，高温档功率为低温档功率的5倍。R₁=242Ω，R₂=60.5Ω（忽略温度对电阻的影响）

(1) 开关置于接线柱时，火锅处于高温档。此时，电火锅的功率为多少？

(2) 电火锅处于高温档正常工作时，可以在405秒内使1kg的水温度从19℃刚好升高到100℃，求此时的加热效率？（水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃）

(3) R₃的阻值是多少欧？

【考点】

电功率计算公式的应用; 焦耳定律的计算公式及其应用; 电功与热量的综合计算; 电功率;

【答案】

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解答题困难

1. （物）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。

项目	参数
电源电压（V）	220
低温挡功率（W）	500
中温挡功率（W）	1000
高温挡功率（W）

(1) 该电炖锅是利用电流的工作的；

(2) 开关 $\text{[math]}$ 断开、 $\text{[math]}$ 接A时，电炖锅为（选填“高”、“中”或“低”）温挡.

请计算R₂的电阻值。（计算结果保留整数）

(3) 若电炖锅高温挡工作7分钟，求电炖锅消耗的电能。

(4) 若家庭电路的电压是220伏，某插座的额定电流是5安，用该插座仅给电炖锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择（选填“高”、“中”或“低”）温挡。

解答题普通

2. 养生壶的原理如图所示，它有加热和保温两档。当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温档。（养生壶的部分参数如表所示）

壶的容积	1.5L
额定电压	220V
加热功率	1000W
保温功率	44W

(1) R₁和R₂的阻值分别为Ω和Ω。

(2) 如果养生壶的效率为70%，那么在标准大气压下要将满壶的水从20℃加热至沸腾，需要分钟。

解答题困难

3. 刘爽对风力发电进行研究，了解到当地的风速在 v₂和v₄之间，风车可以带动发电机发电，某段时间内甲、乙、丙、丁四个风力发电站风速与时间关系如图一所示。

(1) 根据图一请判断该段时间内哪个风力发电站效能最大? 。

(2) 如图二所示为风力发电机的控制电路，只有发电机与风车离合器有电流通过时，风车才能带动发电机发电，当风速为v₁、v₂、v₃、v₄时，挡风板带动金属滑片 P 分别和下金属轨及AE 滑道上的A、B、C、D 点接触，求：

①判断AE 滑道哪段导电?

②完成下列控制电路图。

(3) 丙发电站有N台风车，每台风车车叶转动时可形成半径为r 的圆面，当风速在v₂和v₄之间时，风车每平方米叶片在t₀时间内接收到的风能为W₀ ，如果风车能将10%的风能转变成电能，求：

①每台发电机的平均功率 P₀；

②发电站在0~t₄时间内总发电量W。

解答题困难