电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为8欧，R2均为2欧。

1. 电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电，发热部分由R₁和R₂组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R₁均为8欧，R₂均为2欧。

(1) 按如图乙的电路，当S₁闭合、S₂断开时电热桌垫处于档（选填“关”、“低温”或“高温”）；

(2) 图乙中该电热桌垫低温档时消耗的功率是多少瓦？

(3) 若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于低温档，开关S₁闭合，S₂（选填“断开”或“闭合”）；

(4) 图丙中当电热桌垫处于高温档时，求20分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）。

【考点】

电功计算公式的应用;

【答案】

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解答题普通

1. 小敏家住某5层公寓楼中的4楼，当他在1楼按下楼道灯开关，5盏“220V 10W”的楼道灯全部点亮，然后延时60秒均自动关闭。他正常每登一层楼所需时间为12秒。小敏意识到楼道灯这样的工作方式有些浪费电能，对楼道电路进行设计，改进电路如图，K为启动延时开关，S为感应跳转开关，K按下时S接通触点1、2，S感应到人到2楼，跳转至触点2、3，感应到人到3楼，跳转至触点3、4……跳转后若20秒后感应不到人，则K断开。

(1) 按照原先楼道灯的工作方式，小敏正常上楼回家一次，楼道灯一共消耗多少电能？

(2) 改进后的方案中，S跳转前后，通过启动延时开关的电流大小（选填“增大”、“减小”或“不变”），小敏正常上楼回家一次，比原来节约多少电能？

解答题普通

2. “将厨房搬上餐桌”是当下流行的多功能料理锅（如图甲所示）的广告语，它可进行烧烤、火锅等各种烹饪方式。如图乙所示是某型号多功能料理锅的原理图， $\text{[math]}$ 为发热电阻，且 $\text{[math]}$ ， S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。请回答：

(1) 多功能料理锅需在高挡加热，开关S应旋转至图乙触点（选填“1、2”“2、3”或“3、4”）位置。

(2) 电阻 $\text{[math]}$ 的阻值。

(3) 如图丙所示是某次使用多功能料理锅“自动火锅”模式工作30min的图像，请计算多功能料理锅在“自动火锅”模式下工作30min消耗的总电能。

解答题困难

3. 用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如下表所示，不计充电过程中的能量损失。

充电桩	电池初始状态	充电电压/V	充电电流/A	充满电的时间/h
普通充电桩	相同	220	30	待填
快充充电桩	相同	600	100	1.1

(1) 用快充充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时?

(2) 用普通充电桩充满电，需要多少小时?

(3) 目前存在普通充电桩充电时间长，充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电桩充电外，再提出一种设想。

解答题普通