如图甲为储水式电热水器的内部结构，它利用加热管对水箱中的水进行加热。长时间使用后可能导致绝缘部分可能破损，使热水器中的外壳和水带电，从而造成触电事故。所以国家规定电热水器须采用接地、漏电保护器、防电墙等多重保护措施。
（1）若电热水器水箱容量为50L，额定功率1500W，则正常工作时，将水从20℃加热至50℃，至少需要多长时间______ ？[c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3]
（2）考虑到用电安全，电热水器应使用______ （选填“两孔”或“三孔”）插座，且进、出水管口都装有防电墙，其内部结构如图乙所示，流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，与普通水管相比其中的水柱变得更细更长，从而使水的电阻______ ；
（3）若人体电阻为2kΩ，某种防电墙电阻为468kΩ，当如图丙所示地线失效时：
①试用计算说明此防电墙能否保证人的安全______ ？
②若防电墙内部容积为
，横截面
，长度为10cm的自来水水柱的电阻为13kΩ，水柱的电阻跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比，则此防电墙中需要将内部的水分隔成长度为______ cm的螺旋水柱。（不考虑内部隔片本身的厚度影响）
（1）若电热水器水箱容量为50L，额定功率1500W，则正常工作时，将水从20℃加热至50℃，至少需要多长时间
（2）考虑到用电安全，电热水器应使用
（3）若人体电阻为2kΩ，某种防电墙电阻为468kΩ，当如图丙所示地线失效时：
①试用计算说明此防电墙能否保证人的安全
②若防电墙内部容积为
，横截面，长度为10cm的自来水水柱的电阻为13kΩ，水柱的电阻跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比，则此防电墙中需要将内部的水分隔成长度为
更新时间：2022-09-22 04:00:37
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【推荐1】雨天乘车时，小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应地发生变化。雨停后，刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想，该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图-1所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图-2所示模拟电路进行探究。
（1）小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是______ （选填“导体”或“绝缘体”）。小华通过观察电路中______ 的变化，来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化；
（2）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据：
①结合上述实验将表格中的数据补充完整；
②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在______ （选填“变大”或“变小”）。根据影响导体电阻大小的因素可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______ 变化引起的；
（3）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题；
加装的元件是：_____________ ；
简述你的做法：_____________________________________________ 。
（1）小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是
（2）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据：
| 检测网浸入雨水中部分 | 未浸入 | 1/3浸入 | 2/3浸入 | 全部浸入 |
| 电流表的示数/A | 0.16 | 0.20 | 0.32 |
②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在
（3）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题；
加装的元件是：
简述你的做法：
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解题方法
【推荐2】如图甲所示是某品牌贮水式电热水器内部结构示意图，内胆水箱容积为50L。当电加热管的绝缘层老化破损时，洗澡的水流就会像导线般将 220 V 的电压加在内胆、防电墙、人体与大地之间，形成通路，如图乙所示，内胆、大地电阻忽略不计。防电墙内部结构示意图如图丙所示，流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，内部细长的水流就相当于一个大电阻，限制通过人体的电流，保障洗浴者的用电安全。[c水=4.2×103 J/（kg·℃），ρ水=1.0×103 kg/m3，q焦炭=3.0×107J/kg]
（1）为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体______ （填“串”或“并”）联。防电墙的防电原理主要是通过增加______ 从而增大电阻；
（2）加热管的工作原理是利用了电流的______ 效应。当防电墙工作时，流经其中的水内能会______ （填“增大”“减小”或“不变”）；
（3）若环境温度为 20℃，设置的内胆水温为 60℃，当内胆中装满水时，水被加热到设定的温度时需要吸收______ J 的热量，若这些热量由燃烧焦炭来提供，不计热量的损失，则需要完全燃烧______ kg焦炭。
（1）为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体
（2）加热管的工作原理是利用了电流的
（3）若环境温度为 20℃，设置的内胆水温为 60℃，当内胆中装满水时，水被加热到设定的温度时需要吸收
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解题方法
【推荐3】如图甲是某品牌贮水式电热水器内部结构示意图，内胆水箱容积为60L。当电加热管绝缘层老化破损时，洗澡的水流就会像导线般将220V的电压加在内胆、防电墙、人体与大地之间，形成通路，如图乙所示，内胆、大地电阻忽略不计。防电墙内部结构示意图如图丙所示，流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，内部细长的水流就相当于一个大电阻，限制通过人体的电流，保障洗浴者的用电安全。[c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]
（1）关于“防电墙”，下列说法中错误的是___________ ；
A.为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联
B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体
C.防电墙工作时，属于用电器，将电能转化为机械能
D.防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度，从而增加电阻
（2）若环境温度为20℃，设置的内胆水温为60℃，当内胆中装满水时，水被加热到设定的温度时至少需要吸收多少热量；___________
（3）为了进一步探究防电墙的作用，小明将该品牌电热水器内的水装入不同长度、不同横截面积的水管中做成“防电墙”，测得电阻大小如表所示：
根据实验数据，小明总结得出了“防电墙”电阻R与长度L、横截面积S之间的关系，并测出该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为0.6cm2，若洗澡时人体电阻为2000Ω，为了保证通过人体的电流不大于5mA，则该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的总长度不应小于多少。___________
（1）关于“防电墙”，下列说法中错误的是
A.为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联
B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体
C.防电墙工作时，属于用电器，将电能转化为机械能
D.防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度，从而增加电阻
（2）若环境温度为20℃，设置的内胆水温为60℃，当内胆中装满水时，水被加热到设定的温度时至少需要吸收多少热量；
（3）为了进一步探究防电墙的作用，小明将该品牌电热水器内的水装入不同长度、不同横截面积的水管中做成“防电墙”，测得电阻大小如表所示：
长度L/cm | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 |
横截面积S/cm2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 |
防电墙电阻R/×103Ω | 12 | 24 | 36 | 6 | 12 | 18 | 4 | 8 | 12 |
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解题方法
【推荐1】有一种特殊的半导体电阻，它的阻值随着温度的变化曲线如图甲所示，某同学使用这种电阻为烤箱设计了一个温控电路，如图乙所示，温控电路由控制电路和工作电路两部分组成。在控制电路中，定值电阻
，电阻R1与电压鉴别器并联，控制电路中的电源电压U为8V，当电压鉴别器两端的电压达到6V时，电压鉴别器通过电压控制开关断开工作电路。工作电路的电压为220V，电热丝的电阻
。求：
（1）电压鉴别器相当于______ 表，理由是______ ；
（2）工作电路正常工作时的电功率；____
（3）烤箱内温度达到60℃时，通过R1的电流；____
（4）当电压鉴别器断开电压控制开关时，烤箱内的温度。____
，电阻R1与电压鉴别器并联，控制电路中的电源电压U为8V，当电压鉴别器两端的电压达到6V时，电压鉴别器通过电压控制开关断开工作电路。工作电路的电压为220V，电热丝的电阻。求：（1）电压鉴别器相当于
（2）工作电路正常工作时的电功率；
（3）烤箱内温度达到60℃时，通过R1的电流；
（4）当电压鉴别器断开电压控制开关时，烤箱内的温度。
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(0.4)
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【推荐2】如图甲所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图，薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4，如图乙，左边是它的侧面图，这4个电阻连接成电路如图丙所示，试回答下列问题：
（1）开始时，金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系？并证明之；
（2）当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻大小如何变化？
（3）电阻变化后，电路A、B两点中哪点电势较高？它为什么能测血压？
（1）开始时，金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系？并证明之；
（2）当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻大小如何变化？
（3）电阻变化后，电路A、B两点中哪点电势较高？它为什么能测血压？
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【推荐3】小王同学设计了图甲所示的简单水温表电路。图中电源两端的电压为6V保持不变，R0是阻值为5Ω的定值电阻，R为铭牌上标有“10Ω 1A”的滑动变阻器，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示。电流表采用“0～0.3A”的量程。______ （选填“变小”或“变大”）；
（2）如果滑动变阻器接入电路中的电阻为零，则该电路能测量的最高温度是______ ℃；
（3）为了能测量0～100℃的水温，且当水温达到100℃时，要求电流表的示数达到最大值，则滑动变阻器接入电路中的电阻应调为______ Ω，0℃应该与电流表刻度盘的______ A位置对应。
（2）如果滑动变阻器接入电路中的电阻为零，则该电路能测量的最高温度是
（3）为了能测量0～100℃的水温，且当水温达到100℃时，要求电流表的示数达到最大值，则滑动变阻器接入电路中的电阻应调为
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【推荐1】如图甲所示油汀取暖器主要是由密封式电热元件、金属加热管、散热片、温控元件、电源开关、指示灯等几部分所组成。它在进行工作的时候，当电源接通，在取暖器中电热管周围的导热油就会被加热，之后上升到腔体的上部，最终沿着散热管或者是散热片进行对流循环，之后通过腔体壁的表面将热量散发出去，从而实现对空间的加热。被冷却之后的导热油又会下降到电热管的周围，之后开始进行新的循环。某品牌油汀取暖器有四种规格，每种规格都有两根电热丝、三个挡位和相同的电路图，对应的功率如表所示：
（1）取暖器使用三脚插头，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与 ___________ 相连；
（2）“12片”的油汀取暖器3挡的功率为___________ W；
（3）“11片”的油汀取暖器的空腔内灌有4kg的导热油，导热油的比热容为2.1×103J/（kg•℃），可知油温升高100℃吸收的热量为___________ J；
（4）“10片”的油汀取暖器在2挡正常工作时，其电热丝的电阻为___________ Ω（家庭电路电压220V）；
（5）如图乙所示是“9片”的油汀取暖器的工作原理图。转动旋钮可以将左侧相邻两个金属触点相连，同时与右侧金属板连通。已知图中旋钮处于位置M（金属片连接b、c两触点）时对应的挡位是2，则位置H对应的挡位是___________ （选填“1”或“3”）；
（6）油汀取暖器中的导热物质用油而不用水，这是因为___________ （写一点即可）。
| 规格 | 9片 | 10片 | 11片 | 12片 | |
| 功 率 | 1挡 | 600W | 800W | 800W | 1000W |
| 2挡 | 1000W | 1000W | 1200W | 1200W | |
| 3挡 | 1600W | 1800W | 2000W | ||
（2）“12片”的油汀取暖器3挡的功率为
（3）“11片”的油汀取暖器的空腔内灌有4kg的导热油，导热油的比热容为2.1×103J/（kg•℃），可知油温升高100℃吸收的热量为
（4）“10片”的油汀取暖器在2挡正常工作时，其电热丝的电阻为
（5）如图乙所示是“9片”的油汀取暖器的工作原理图。转动旋钮可以将左侧相邻两个金属触点相连，同时与右侧金属板连通。已知图中旋钮处于位置M（金属片连接b、c两触点）时对应的挡位是2，则位置H对应的挡位是
（6）油汀取暖器中的导热物质用油而不用水，这是因为
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【推荐2】如图甲所示是某规格的家用饮水机，外观上能看到两个出水口和两个指示灯——“加热”和“电源”。饮水机铭牌上的电气原理图如图乙所示，其中S1为防干烧温控器，S2为加热温控器，S3为手动开关，R3为电热管，R1和R2为定值电阻，LED1和LED2为指示灯（电阻可忽略的发光二极管）。铭牌上的部分数据如表格所示。( ) ；
A.LED2应该是“加热”指示灯
B.“PE”所在线路并不是工作电路的一部分，可以去掉
C.S2会在水温足够高时自动断开，水温足够低时自动闭合
D.饮水机处于“加热”时的总功率和电热管功率几乎相同，说明R1明显小于R3
（2）根据表格中的“24小时待机耗电量”，可知R2的阻值取值范围为___________ ；
（3）要想在设计原理上实现让饮水机拥有“加热”和“保温”两种挡位，且LED1仍为“加热”灯。除了将R1和R3分别改换为阻值恰当的电热管外，不添加其他元件的情况下，还需要改变的设计是：___________ ；
（4）使用过一段时间后，小明同学测量后发现饮水机加热过程实际所用的时间比按照说明书计算出来的时间更长，对其原因进行了以下猜想，不合理的是___________ 。
A.可能是有部分热量散失
B.可能是因为水的纯度不够，导致加热电阻变小
C.可能是测量时处于用电高峰期，饮水机电压低于220V
A.LED2应该是“加热”指示灯
B.“PE”所在线路并不是工作电路的一部分，可以去掉
C.S2会在水温足够高时自动断开，水温足够低时自动闭合
D.饮水机处于“加热”时的总功率和电热管功率几乎相同，说明R1明显小于R3
（2）根据表格中的“24小时待机耗电量”，可知R2的阻值取值范围为
（3）要想在设计原理上实现让饮水机拥有“加热”和“保温”两种挡位，且LED1仍为“加热”灯。除了将R1和R3分别改换为阻值恰当的电热管外，不添加其他元件的情况下，还需要改变的设计是：
（4）使用过一段时间后，小明同学测量后发现饮水机加热过程实际所用的时间比按照说明书计算出来的时间更长，对其原因进行了以下猜想，不合理的是
A.可能是有部分热量散失
B.可能是因为水的纯度不够，导致加热电阻变小
C.可能是测量时处于用电高峰期，饮水机电压低于220V
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解题方法
【推荐1】某汽车发动机的能量流向如图所示，该车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油1kg。
（1）从能量流向图可得：该汽车发动机的效率为_____________ ，“输出有用功”指的是_____________ 能。
（2）汽油完全燃烧放出的热量是多少__________ ？
（3）在1标准大气压下，废气带走的能量若全部被质量为200kg、初温为20℃的水吸收，则水温将升高多少℃__________ ？
（4）在此过程中，若发动机的功率恒为30kW，则汽车行驶的路程是多大__________ ？
（1）从能量流向图可得：该汽车发动机的效率为
（2）汽油完全燃烧放出的热量是多少
（3）在1标准大气压下，废气带走的能量若全部被质量为200kg、初温为20℃的水吸收，则水温将升高多少℃
（4）在此过程中，若发动机的功率恒为30kW，则汽车行驶的路程是多大
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(0.4)
解题方法
【推荐2】如图甲是某品牌贮水式电热水器内部结构示意图，内胆水箱容积为60L。当电加热管绝缘层老化破损时，洗澡的水流就会像导线般将220V的电压加在内胆、防电墙、人体与大地之间，形成通路，如图乙所示，内胆、大地电阻忽略不计。防电墙内部结构示意图如图丙所示，流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，内部细长的水流就相当于一个大电阻，限制通过人体的电流，保障洗浴者的用电安全。[c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]
（1）关于“防电墙”，下列说法中错误的是___________ ；
A.为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联
B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体
C.防电墙工作时，属于用电器，将电能转化为机械能
D.防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度，从而增加电阻
（2）若环境温度为20℃，设置的内胆水温为60℃，当内胆中装满水时，水被加热到设定的温度时至少需要吸收多少热量；___________
（3）为了进一步探究防电墙的作用，小明将该品牌电热水器内的水装入不同长度、不同横截面积的水管中做成“防电墙”，测得电阻大小如表所示：
根据实验数据，小明总结得出了“防电墙”电阻R与长度L、横截面积S之间的关系，并测出该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为0.6cm2，若洗澡时人体电阻为2000Ω，为了保证通过人体的电流不大于5mA，则该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的总长度不应小于多少。___________
（1）关于“防电墙”，下列说法中错误的是
A.为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联
B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体
C.防电墙工作时，属于用电器，将电能转化为机械能
D.防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度，从而增加电阻
（2）若环境温度为20℃，设置的内胆水温为60℃，当内胆中装满水时，水被加热到设定的温度时至少需要吸收多少热量；
（3）为了进一步探究防电墙的作用，小明将该品牌电热水器内的水装入不同长度、不同横截面积的水管中做成“防电墙”，测得电阻大小如表所示：
长度L/cm | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 |
横截面积S/cm2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 |
防电墙电阻R/×103Ω | 12 | 24 | 36 | 6 | 12 | 18 | 4 | 8 | 12 |
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【推荐3】如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝 （R1、R2的电阻不随温度变化），请问：
（1）当S闭合时，饮水机处于 （选填“加热”或“保温”）状态，此时电路中的电流是多大？
（2）电热丝R1的电阻是多大？
（3）饮水机加热工作时，将0.5千克初温为20℃的水加热到97℃，需要多长时间？（假设电能全部转化为水的内能）
（1）当S闭合时，饮水机处于 （选填“加热”或“保温”）状态，此时电路中的电流是多大？
（2）电热丝R1的电阻是多大？
（3）饮水机加热工作时，将0.5千克初温为20℃的水加热到97℃，需要多长时间？（假设电能全部转化为水的内能）
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