寒冷的冬天，一款发热马甲或许能帮助你驱走严寒(图甲) 。某品牌的一款智能发热马甲内有两条石墨烯材料制作的电热丝，电热丝通电后发热让使用者御寒。发热马甲内部的工作原理如图乙，电源电压U为6V，R1、R2是电热丝。手动转向开关可以设定不同的发热功率，当转向开关与触点“1和2”接通时处于“关”的状态，电热丝都不工作；当转向开关与触点“2和3”接通时处于“低温”挡，此时马甲的额定功率为6W；当转向开关与“3和4”接通时处于“高温”挡，此时马甲的额定功率为15W。

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1. 寒冷的冬天，一款发热马甲或许能帮助你驱走严寒(图甲) 。某品牌的一款智能发热马甲内有两条石墨烯材料制作的电热丝，电热丝通电后发热让使用者御寒。发热马甲内部的工作原理如图乙，电源电压U为6V，R₁、R₂是电热丝。手动转向开关可以设定不同的发热功率，当转向开关与触点“1和2”接通时处于“关”的状态，电热丝都不工作；当转向开关与触点“2和3”接通时处于“低温”挡，此时马甲的额定功率为6W；当转向开关与“3和4”接通时处于“高温”挡，此时马甲的额定功率为15W。

(1) 实验人员研究不同面料掺加石墨烯后的抗菌效果。对氨纶混纺纱、石墨烯—氨纶混纺纱、棉混纺纱、石墨烯一棉混纺纱四种面料样品进行测试。其他条件相同时，测得各面料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等三种菌体的抑菌率结果如图丙。图中，抑菌率越高，表明抗菌性能越强。从抗菌效果看，马甲选择的材料应是。

(2) 发热马甲在低温挡正常工作1h，可以产生J的热。

(3) 如果开关消耗的电能忽略不计，那么发热马甲内接入的电热丝R₁的阻值有多大?

【考点】

电功率计算公式的应用; 电功率;

【答案】

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解答题困难

1. 如图甲所示是某家用多功能电炖锅，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，如表所示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) 开关S₁断开、S₂接A时，电炖锅为（选填“高”、“中”或“低”）温挡；

(2) 若某次炖排骨时，电炖锅中温挡工作30分钟，低温挡工作30分钟；

(3) 电炖锅高温挡功率是多少瓦？

解答题困难

2. 如图甲是小露家里带有水温调节功能的水族箱，其工作原理如图乙， $\text{[math]}$ 为阻值200 $\text{[math]}$ 的电热丝， $\text{[math]}$ 为阻值可调的电热丝，开关 $\text{[math]}$ 为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答：

(1) 当开关 $\text{[math]}$ 闭合， $\text{[math]}$ 接a时，电路处于保温状态，若要调高保温时的功率，滑片应向滑动（选填“左”或“右”）；

(2) 当开关 $\text{[math]}$ 闭合， $\text{[math]}$ ，接 $\text{[math]}$ 时，电路处于加热状态，求此时水族箱的加热功率为多少瓦?

(3) 当关闭家里的其他用电器，让水族箱处于保温状态，电能表(如图丙)内的转盘1分钟转过了5转，求水族箱的实际功率为多少瓦?

解答题困难

3. 在学校创新比赛中，小龙设计了一个多挡位电热水器。其工作电路图如图甲所示，R₁和R₂是两根电热丝，旋转开关如图乙所示，内有一块绝缘圆盘，圆盘的边缘共有10个金属触点(触点编号与电路图对应，编号相同的触点用导线连接) 。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，可以将相邻的触点连接。当旋钮上的箭头指向图中位置D，金属滑片将1、2两触点接通，同时另一端也将3、4两触点接通。旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四挡的加热功率。他设计的四挡加热功率如表所示：

mm度挡位	高温	中温1	中温2	低温
加热功率/W	1100	660

(1) 旋钮上的箭头指向D位置时，电热水器处于高温挡，两根电热丝。(选填“串联”或“并联”)

(2) 若四挡加热功率依次递增，计算电热丝R₁和R₂的阻值各是多少?

(3) 该电热水器低温挡时的加热功率是多少?

解答题普通

R阻值/欧	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
电流/安	3.00	2.50	2.14	1.88	1.67	1.50	1.36	1.24	1.14	1.06	1.00
电压/伏	0.00	2.50	4.28	5.64	6.68	7.50	8.16	8.68	9.12	9.54	10.00
电功率/瓦	0.00	6.25	9.16	10.06	11.16		11.10	10.76	10.40	10.11	10.00

××牌电烤箱
额定电压		220V
额定功率	高温档	1100W
	低温档	440W
频率		50Hz