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太陽能是人類能源的寶庫，人類早期除了間接利用存貯在化石燃料中的能源外，還設(shè)法直接利用太陽能。如圖所示，太陽能集熱器就是直接利用太陽能把水加熱的裝置。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括集熱板、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。

（1）儲存裝置比集熱板的位置要高，請你猜想為什么要這樣設(shè)計？

（2）假設(shè)家用太陽能熱水器的效率在夏天可達50％；從太陽能手冊中查到，在地球表面，晴天時垂直于陽光的表面接收到的熱輻射為1.26×10³J／m²?s。如果儲水箱內(nèi)的水大約有40kg，集熱板接收陽光垂直照射的面積始終是1.5m²，請計算，要使水溫上升30℃需要多長時間？（C_水＝4.2×10³J/(kg.℃)）

醫(yī)院里利用高溫高壓蒸汽消毒鍋對器械進行消毒，不同的器械所要求的溫度、壓強不同．如圖為自動測量鍋內(nèi)溫度、氣壓的電路原理圖(虛線框內(nèi)為鍋內(nèi)部分電路)．電源電壓恒為4.5V．

(1)若對總質(zhì)量為5kg、初溫為15℃的鋼制器械進行消毒，消毒溫度須達到115℃時，器械共吸收多少熱量?[c_鋼=0.46×10³J／(kg?℃)]

(2)壓強傳感器R₁(阻值隨所受的壓強大小發(fā)生變化的可變電阻)置入鍋內(nèi)，其受壓面積為2cm²，如果R₁表面能承受的最大壓力為70N，則鍋內(nèi)允許的最高氣壓是多少?

(3)A₁為顯示鍋內(nèi)氣壓大小的儀表(實質(zhì)是電流表)，當鍋內(nèi)氣壓不高于1標準大氣壓時，A₁顯示氣壓值都為0，此時R₁阻值為200Ω，求：氣壓表零刻度線應(yīng)標在電流表A_l刻度盤多少毫安處?

(4)熱敏傳感器R₂(阻值隨溫度發(fā)生變化的可變電阻)置于鍋內(nèi)，A₂為顯示溫度的儀表(實質(zhì)是電流表)；R₂的電阻與溫度的關(guān)系如下表所示：

當電流表A₂示數(shù)為60mA時，鍋內(nèi)的溫度為多少?

如圖是我國西部某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景。該地區(qū)空氣密度為1.3/m³，一臺風(fēng)車的輪葉轉(zhuǎn)動時可以形成面積為100m²的圓面。下表給出了在不同風(fēng)速下一臺風(fēng)車獲得的能量。

（1）若某時間內(nèi)風(fēng)速為10 m/s，一臺風(fēng)車工作1小時所產(chǎn)生的電能供10只“220V  100W”燈泡正常工作8h，求這臺風(fēng)車發(fā)電的效率。

（2）若此地年平均風(fēng)速為15 m/s，100臺這樣的風(fēng)車一年（工作時間按4000h計算）獲得的風(fēng)能相當于完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值為3×10⁷J/）

（3）若風(fēng)速為10 m/s，則1min內(nèi)有多少千克的空氣流沖擊風(fēng)車輪葉轉(zhuǎn)動形成的圓面？

 “熱得快”是用來插人開水瓶中燒開水的電熱器，如圖所示。張軍設(shè)計了浮球自控開關(guān)，當水位降到一定位置時，觸點開關(guān)自動斷開，防止熱得快被燒壞。乙圖是接線盒的放大圖。若空瓶的質(zhì)量是1kg ，裝滿水后的總質(zhì)量為3kg 。試求：
( l ）裝滿水時，瓶對桌面產(chǎn)生多大的壓力？
 ( 2 ）若浮球的體積為80cm³，浮球和浮桿共重1N ，不計浮桿的體積，裝滿水時，開關(guān)的兩個觸點之間的壓力是多大？                                                             

 ( 3 ）若水的初溫是20℃ ，在1 標準大氣壓下，燒開這瓶水最少需要消耗多少電能？

市場上有一種雙能源太陽能熱水器，晴天享用太陽能，陰天可用電加熱.如圖是該熱水器電路圖.電熱管R標有“220V100W”字樣，R₀與構(gòu)R成保溫電路.當K連到2時，電熱管正常工作，給水箱里的水加熱；當K連到3時，熱水器處于保溫狀態(tài)，保溫功率為100W.                                                         

  （1）求R、R₀的值.

  （2）保溫時R的實際功率是多少？                                                

如圖所示，一只標有“6V、3W"的燈泡與一只滑動變阻R串聯(lián)，開關(guān)S閉合后，電壓表示數(shù)為18V，滑動變阻器滑片P在a點時，燈泡正常發(fā)卉，當滑片從a滑到b  時，電路中的電阻增大了9Ω，求，

  (1)滑片p在a點時，通過燈泡消耗的功率

  (2)滑片P在b點時，燈泡的功率是多少(電源電壓及燈泡電阻保持不變)

如圖所示，電源電壓不變，R_l的阻值不變，R₂為滑動變阻器，當滑片P在a端時，R₁消耗的電功率為8.1 W；當滑片P在b端時，電流表示數(shù)為O.3A，且滑片P在a端時電壓表示數(shù)U₁與滑片P在b端時電壓表示數(shù)U₂之比U₁:U₂=3:1,求R1的阻值及電源電壓。

如圖是某種家用電器的電路圖，R是“220V  11OOW”的電熱絲，L是指示燈，R是0―500Ω的變阻器，s是雙聯(lián)轉(zhuǎn)換開關(guān)，電源電壓不變，(不計溫度對電阻的影響)

(1)當s放置1、2位置時，R正常工作，若L電阻為1210Ω ，求整個電路消耗的電功率。

(2)  當s放置3、4位置時，調(diào)節(jié)R，使整個電路消耗功率為11OW，求此時R阻值．

冬天，伍珍同學(xué)使用電熱毯時，發(fā)現(xiàn)電熱毯有高溫和低溫檔，她決定探究電熱毯內(nèi)部電路．圖甲、乙分別為他和裘實設(shè)計的電熱毯的模擬電路圖(電爐絲相當于電熱毯內(nèi)部發(fā)熱電阻)．

(1)圖甲中定值電阻R₁=10Ω(置于電熱毯外部)，電爐絲R₂＝20Ω，請計算低溫檔時發(fā)熱電功率；

(2)圖乙中兩根電爐絲R₂=20Ω、R₃＝10Ω，請計算高溫檔時發(fā)熱電功率；

(3)請對兩個同學(xué)設(shè)計的模擬的電路進行評估(請指出你認為好的設(shè)計電路，并說明優(yōu)點和缺點)。

圖甲是周小平同學(xué)為學(xué)校辦公樓空調(diào)設(shè)計的自動控制裝置。R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表格所示。已知繼電器的線圈電阻R₀為10Ω，左邊電源電壓為 6V恒定不變。電流表0~30mA量程接入電路，圖乙是電流表表盤。當繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊空調(diào)電路則正常工作。

（1）該同學(xué)將電流表改成了溫度表，通過計算并標出表盤上25℃的位置。（3分）

（2）為了節(jié)省電能，使溫度達到30℃時空調(diào)才能啟動制冷，電路中要串聯(lián)多大電阻？（2分）

（3）為了給空調(diào)設(shè)定不同的啟動溫度，請你提出一種可行的、調(diào)節(jié)方便的措施。（改變電阻除外）（1分）