题目内容
8．
小东家买一款即热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度变化）| X-F-Q型即热式电热水器 | 用户注意 | |
| 额定电压 | 220V | 1．导线截面积≥6mm2，同时配相应的电能表 2．必须有专业人员安装，必须有可靠的接地线． |
| 额定频率 | 50Hz | |
| 额定功率 | 4000W | |
（2）小东想对电热器的电路设计进行改进，要求：让电热水器可以分别提供2000W、4000W和6000W三个档位的额定功率．根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2，谙你画出改进后的电路图，并计算R0阻值．
（3）从安全角度考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果？
分析 （1）电热水器正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出电流，再根据W=Pt求出正常工作15min消耗的电能；
（2）由题意可知两个加热电阻利用两个开关控制时有三个档位，则可以设计成两电阻并联且两开关分别控制两个电路来实现，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电阻R0的阻值；
（3）如果该电热水器直接安装到家庭电路中，由于总功率很大，则电路总电流过大，由此分析电路中可能造成的后果或和产生的影响．
解答 解：（1）由P=UI可得，电热水器正常工作时的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{4000W}{220V}$≈18.2A，
由P=$\frac{W}{t}$可得，正常工作15min消耗的电能：
W=Pt=4000×103kW×$\frac{15}{60}$h=1kW•h；
（2）由题意可知，两加热电阻应采取并联，分别用一个开关控制电路，如下图所示：
只闭合开关S、S2时，断开S1时，电路为R0的简单电路，功率P0=2000W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R0=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{0}}$=$\frac{（220V）^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
（3）如果该电热水器直接安装到家庭电路中，由于总功率很大，根据I=$\frac{P}{U}$可知电路总电流过大，则可能会造成后果有：
①电路总电流过大；②烧坏电路；③保险丝熔断；④空气开关跳闸；⑤电能表工作不正常或烧坏电能表．
答：（1）求电热水器正常工作时的电流为18.2A，正常工作15min消耗的电能是1kW•h；
（2）改进后的电路图如上图所示，R0阻值为24.2Ω；
（3）总功率过大，使电路中总电流过大，若没有配备与此电路相应的空气开关、电能表、导线，会导致使空气开关跳闸、电能表损坏、烧坏电路，甚至引起火灾．
点评 本题考查了电功公式、电功率公式的灵活应用，关键是根据题意设计出符合要求的电路图，要注意电路的总功率等于各用电器的功率之和．
名校课堂系列答案
妈妈买了一只银手镯，为了初步判断是不是纯银制成的，小明利用首饰店的电子天平、溢水杯、大小合适的烧杯、水等进行了如下实验：
如图，是投影仪的成像光路，它的镜头是凸透镜．投影仪的成像原理是f＜U＜2f，成倒立放大的实像；平面镜的作用是改变光的传播路径．
剧组为拍摄需要，设计了如图所示拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠扞AB0可绕O点转动．请在图中画出杠杆所受拉力F1的力臂L1和阻力F2的示意图．
如图所示，将手机悬吊在玻璃瓶内，用抽气机抽去瓶中的空气，用另一手机呼叫瓶中的手机，这时手机的显示屏上能（选填“能”、“不能”）显示来电信号，不能（选填“能”、“不能”）听到手机的振铃声，这说明电磁波能在真空中传播，而声音不能再真空中传播．| A． | 分子在永不停息的做无规则运动 | |
| B． | 分子间相互作用的引力与斥力同时存在 | |
| C． | 相等的燃料完全燃烧，放出热量越多的其热值越大 | |
| D． | 沙石和水吸收相等的热量，沙石比热容较小，其升高的温度一定比水多 |
为了比较物质的吸热能力，小亮做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如表：甲
| 物质 | 质量/g | 升高10℃时间/s | 升高20℃时间/s | 升高30℃时间/s |
| 沙子 | 1 50 | 30 | 60 | 90 |
| 2 100 | 60 | 120 | 180 | |
| 水 | 3 50 | 50 | 100 | 150 |
| 4 100 | 100 | 200 | 300 |
| 一些物质的比热容/[J/Kg．℃] | |
| 水 | 4.2×103 |
| 甘油 | 2.4×103 |
| 煤油 | 2.1×103 |
| 色拉油 | 1.97×103 |
（2）比较物质的吸热能力有两种方法：
方法一：加热相同时间比较升高的温度
方法二：升高相同温度比较加热的时间．
根据表中实验数据分析，小亮选择的是方法二（“方法一”或“方法二”）．
（3）分析表甲中第1、2次或第3、4次数据，可以得出初步结论是：
同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物体的质量有关．
由实验1和3可得出的初步结论是：相同质量不同物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质种类有关．
（4）实验中张亮认为，沙子受热不均，会影响实验，想用水和另一种液体来探究物质的吸热能力．部分物质的比热容如表乙所示．从实验现象最明显的角度，你帮他选择的另一种液体是色拉油．
