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/W1100660**

1. 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)

【考点】

基本电路与电路图; 电路的动态分析; 电功计算公式的应用; 电功与热量的综合计算;

【答案】

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解答题困难

1. 如图所示电路，已知 $\text{[math]}$ 在B、C之间接一个电压表，当A、B 之间加上U=12 V的电压时，电压表示数为 $\text{[math]}$ 。当A、C之间加上U=12V电压时，电压表示数 $\text{[math]}$

(1) 求出三个电阻的阻值；

(2) 在A、C间接一个电流表，在B、C间加上电压U₃ ，电流表的示数 $\text{[math]}$ 求出U₃及此时R₂消耗的电功率P₂。

解答题困难

2. 为避免点燃烟花时造成人员伤害，小明设计了烟花定时自动点火装置，其原理如图所示。装置中的点火器有电流通过时，就会自动点燃烟花，定时器控制点火时间。为完善设计方案，还需要在（填“a”或“b”）处安装一个开关S，断开此开关，指示灯熄灭，整个装置停止工作，点燃烟花前，定时器在电路中应处于状态，目的是。

解答题普通

3. 如图甲所示的电路，电源电压可调，R 为标有“1A”字样的滑动变阻器，a、c为其两个端点，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~15 V，L₁、L₂是额定电压均为 6 V 的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：

(1) L₁正常发光时的电阻。

(2) 闭合开关 S，断开 S₁、S₂，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？

(3) 闭合开关S、S₂，断开 S₁，将电源电压调至14 V，当滑动变阻器滑片 P 在b点时，小灯泡正常发光，此时. $\text{[math]}$ ，则滑动变阻器的最大阻值是多少欧姆？

(4) 若不限制电路中各开关的状态，滑动变阻器滑片 P 的移动范围为中点位置至最大阻值处；现移动滑片 P 的同时调节电源电压，使电路中有小灯泡正常发光，其它各元件均安全，每种电路对应的总功率变化范围。

解答题困难