太阳能是人类能源的宝库，人类早期除了间接利用存贮在化石燃料中的能源外，还设法直接利用太阳能。如图所示，太阳能集热器就是直接利用太阳能把水加热的装置。太阳能热水系统主要元件包括集热板、储存装置及循环管路三部分。

（1）储存装置比集热板的位置要高，请你猜想为什么要这样设计？

（2）假设家用太阳能热水器的效率在夏天可达50％；从太阳能手册中查到，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×10³J／m²?s。如果储水箱内的水大约有40kg，集热板接收阳光垂直照射的面积始终是1.5m²，请计算，要使水温上升30℃需要多长时间？（C_水＝4.2×10³J/(kg.℃)）

医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒，不同的器械所要求的温度、压强不同．如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路)．电源电压恒为4.5V．

(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒，消毒温度须达到115℃时，器械共吸收多少热量?[c_钢=0.46×10³J／(kg?℃)]

(2)压强传感器R₁(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内，其受压面积为2cm²，如果R₁表面能承受的最大压力为70N，则锅内允许的最高气压是多少?

(3)A₁为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表)，当锅内气压不高于1标准大气压时，A₁显示气压值都为0，此时R₁阻值为200Ω，求：气压表零刻度线应标在电流表A_l刻度盘多少毫安处?

(4)热敏传感器R₂(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内，A₂为显示温度的仪表(实质是电流表)；R₂的电阻与温度的关系如下表所示：

当电流表A₂示数为60mA时，锅内的温度为多少?

如图是我国西部某地区风力发电的外景。该地区空气密度为1.3/m³，一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100m²的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。

（1）若某时间内风速为10 m/s，一台风车工作1小时所产生的电能供10只“220V  100W”灯泡正常工作8h，求这台风车发电的效率。

（2）若此地年平均风速为15 m/s，100台这样的风车一年（工作时间按4000h计算）获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3×10⁷J/）

（3）若风速为10 m/s，则1min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面？

 “热得快”是用来插人开水瓶中烧开水的电热器，如图所示。张军设计了浮球自控开关，当水位降到一定位置时，触点开关自动断开，防止热得快被烧坏。乙图是接线盒的放大图。若空瓶的质量是1kg ，装满水后的总质量为3kg 。试求：
( l ）装满水时，瓶对桌面产生多大的压力？
 ( 2 ）若浮球的体积为80cm³，浮球和浮杆共重1N ，不计浮杆的体积，装满水时，开关的两个触点之间的压力是多大？                                                             

 ( 3 ）若水的初温是20℃ ，在1 标准大气压下，烧开这瓶水最少需要消耗多少电能？

市场上有一种双能源太阳能热水器，晴天享用太阳能，阴天可用电加热.如图是该热水器电路图.电热管R标有“220V100W”字样，R₀与构R成保温电路.当K连到2时，电热管正常工作，给水箱里的水加热；当K连到3时，热水器处于保温状态，保温功率为100W.                                                         

  （1）求R、R₀的值.

  （2）保温时R的实际功率是多少？                                                

如图所示，一只标有“6V、3W"的灯泡与一只滑动变阻R串联，开关S闭合后，电压表示数为18V，滑动变阻器滑片P在a点时，灯泡正常发卉，当滑片从a滑到b  时，电路中的电阻增大了9Ω，求，

  (1)滑片p在a点时，通过灯泡消耗的功率

  (2)滑片P在b点时，灯泡的功率是多少(电源电压及灯泡电阻保持不变)

如图所示，电源电压不变，R_l的阻值不变，R₂为滑动变阻器，当滑片P在a端时，R₁消耗的电功率为8.1 W；当滑片P在b端时，电流表示数为O.3A，且滑片P在a端时电压表示数U₁与滑片P在b端时电压表示数U₂之比U₁:U₂=3:1,求R1的阻值及电源电压。

如图是某种家用电器的电路图，R是“220V  11OOW”的电热丝，L是指示灯，R是0―500Ω的变阻器，s是双联转换开关，电源电压不变，(不计温度对电阻的影响)

(1)当s放置1、2位置时，R正常工作，若L电阻为1210Ω ，求整个电路消耗的电功率。

(2)  当s放置3、4位置时，调节R，使整个电路消耗功率为11OW，求此时R阻值．

冬天，伍珍同学使用电热毯时，发现电热毯有高温和低温档，她决定探究电热毯内部电路．图甲、乙分别为他和裘实设计的电热毯的模拟电路图(电炉丝相当于电热毯内部发热电阻)．

(1)图甲中定值电阻R₁=10Ω(置于电热毯外部)，电炉丝R₂＝20Ω，请计算低温档时发热电功率；

(2)图乙中两根电炉丝R₂=20Ω、R₃＝10Ω，请计算高温档时发热电功率；

(3)请对两个同学设计的模拟的电路进行评估(请指出你认为好的设计电路，并说明优点和缺点)。

图甲是周小平同学为学校办公楼空调设计的自动控制装置。R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表格所示。已知继电器的线圈电阻R₀为10Ω，左边电源电压为 6V恒定不变。电流表0~30mA量程接入电路，图乙是电流表表盘。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边空调电路则正常工作。

（1）该同学将电流表改成了温度表，通过计算并标出表盘上25℃的位置。（3分）

（2）为了节省电能，使温度达到30℃时空调才能启动制冷，电路中要串联多大电阻？（2分）

（3）为了给空调设定不同的启动温度，请你提出一种可行的、调节方便的措施。（改变电阻除外）（1分）