题目内容
【题目】如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W．求：试问：
（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？
（2）R1和R2的电阻值各是多大？
（3）在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（c水＝4.2×103J/（kgm3），ρ水＝1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）
【答案】(1)(1分)断开 (2)(4分)R1=121Ω R2=1089Ω (3)(3分)2541s
【解析】
试题分析电路结构，根据电路结构及电功率公式分析答题．由电功率公式的变形公式求出电阻阻值．由电功率公式求出热水器的实际功率，由热量公式求出水所吸收的热量，最后由功率公式的变形公式求出加热时间．
（1）由电路图可知，开关S0断开时两电阻串联，电路电阻较大，开关S0闭合时，只有电阻R1接入电路，电阻R2被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P=
可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越大，饮水机功率越大，因此当开关S0断开时，电路定值较大，电功率较小，饮水机处于保温状态．
（2）∵P加＝
，∴电阻R1=
∵P保=，∴电阻R总=
=1210Ω，
保护电阻R2=R总-R1=1210Ω-121Ω=1089Ω；
（3）设加热时间为t，有P峰t80%=Q吸，即t80%＝c水m水△t水，t80%＝c水ρ水V水△t水，
t=
=2541s；
【题目】在探究“同一个灯泡发光时亮度与电功率的关系”的实验中，所用的实验器材有两节蓄电池，额定电压是2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω，两端加的最大电压为额定电压的1.2倍），额定电压为2.7V的发光二极管，滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线等。
（1）小明同学用小灯泡做实验时连接的部分电路如图所示，请将实验电路连接完整。
（______）
（2）小明同学记录的实验数据如下表。
实验次数 | 电压U/V | 电流I/A | 电功率P/W | 发光情况 |
1 | 3.0 | 0.34 | 1.02 | 较亮 |
2 | 2.5 | 0.30 | 0.75 | 正常发光 |
3 | 2.0 | 0.28 | 0.56 | 较暗 |
根据表中数据可得出的探究结论是：_____。
（3）小刚同学用发光二极管做实验，发光二极管是用_____材料制成的。实验测得发光二极管正常发光时的电流是0.02A，则该二极管的额定功率是_____W。
（4）实验发现小灯泡与二极管均正常发光时的亮度相当。结合小明和小刚的实验数据，分析说明小灯泡和发光二极管哪个更节能？________
【题目】小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线．
加热时间/min | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | |
升高的温度/℃ | 水 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
沙子 | 4.3 | 7.9 | 15.2 | 18.4 | 21.5 | |
（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为__________℃。
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子__________相同．
（3）请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
（4）沙子在1.0～1.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是__________。
（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q-△t图象．它们都是过原点的直线，即Q=k△t．进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的__________之比相等。
