图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆
、连杆
、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为
。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，
水平，连杆水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管
工作，额定煮水功率为
，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时S2断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关S1与触点1接通，贮水箱中的电热管
工作，进行保温，额定保温功率为
。保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到
，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到
，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在
。
是定值电阻。
是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高
，电阻减小
，电磁铁线圈的电阻忽略不计。（
，
，g取
）
（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为_______________ ；
A．
B．
C．
D．
（2）该电开水器煮水箱电热管连续正常工作1小时能产生
的开水，若冷水温度为
，开水温度为
，则煮水箱的加热效率为_______________ ；
（3）冷水箱中的浮球质量为
，金属杆质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆受到活塞对它水平向左的推力为
；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为
，则浮球体积为_______________ 
，贮水箱中保温控制电路的电压U是_______________ V。
、连杆、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，水平，连杆水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时S2断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关S1与触点1接通，贮水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为。保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在。是定值电阻。是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高，电阻减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。（，，g取） （1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为
A．
B． C． D．（2）该电开水器煮水箱电热管
连续正常工作1小时能产生的开水，若冷水温度为，开水温度为，则煮水箱的加热效率为（3）冷水箱中的浮球质量为
，金属杆质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆受到活塞对它水平向左的推力为；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为，则浮球体积为，贮水箱中保温控制电路的电压U是
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2023年江苏省无锡市中考物理试题（已下线）学易金卷：2023年中考物理真题分项汇编（全国通用） 专题19 科普阅读文、开放性试题（第02期）（已下线）学易金卷：三年（2021-2023）中考物理真题分项汇编（江苏专用） 专题18 电功和电热
更新时间：2023-06-27 22:31:46
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解题方法
【推荐1】不吸水的底面积为S0、高为h0、密度为ρA的长方体A固定在体积不计的轻杆下端，位于放置在水平地面上的底面积为S1、高为h1的圆柱形容器内，杆上端固定不动，A的底部距容器底的高度为h2，如图所示。现缓慢向容器内注入适量的水，水的密度为ρ水
（1）当水的深度小于h2时，画出此时长方体A受力示意图________ ；
（2）当水的深度小于h2时，写出水对容器底部的压强P与注水体积V的变化关系式__________ ；
（3）当水注满容器时，在图所示坐标系中，画出注水全过程水对容器底部的压强P与注水体积V的变化关系图像________ ；（温馨提示：记得标注哦！）
（4）注水全过程中，求A对杆的压力刚好最大的注水质量___________ ，和最小时的注水质量____________ 。
（1）当水的深度小于h2时，画出此时长方体A受力示意图
（2）当水的深度小于h2时，写出水对容器底部的压强P与注水体积V的变化关系式
（3）当水注满容器时，在图所示坐标系中，画出注水全过程水对容器底部的压强P与注水体积V的变化关系图像
（4）注水全过程中，求A对杆的压力刚好最大的注水质量
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解题方法
【推荐2】中国海军在青岛举行庆祝人民海军成立70过周年海上阅兵活动。航母辽宁舰（图1）、新型战略核潜艇（图2）等32艘各型舰艇列队受阅。下表是辽宁舰航母的主要参数。（g取10N/kg，海水密度取ρ海水=1.0×103kg/m3）求：
（1）飞机机身采用高强度、低________ 合金或新型合成材料；每架舰载飞机起飞前相对于航母_______ （选填“运动”或“静止”）；如图3所示，潜水艇靠改变水舱中的水实现浮沉。实际印度洋的海水密度小于太平洋的，当这艘潜水艇从太平洋进入印度洋，要保持其原有的浮沉位置和状态，应适当________ （选填“增加”或“减少”）水舱中的水量。
（2）每架舰载飞机静止时对水平甲板的压强________ ？
（3）核潜艇在水下航巡行时所受阻力是总重的0.2倍，则核潜艇在某一深度处以正常巡航速度匀速行驶时动力做功的功率至少为多少________ ?
（4）若其中两架舰载飞机起飞后，求航母排开海水的体积减少了多少________ ？
相关的量 | 主要参数值 |
航母满载时总质量（包括舰载飞机） | 6.75×107kg |
每架舰载飞机的总质量 | 16000kg |
每架舰载飞机与甲板的总接触面积 | 0.5m2 |
航母正常航行速度 | 54km/h |
核潜艇水下排水量 | 9×106kg |
核潜艇水下正常巡航速度 | 36km/h |
（1）飞机机身采用高强度、低
（2）每架舰载飞机静止时对水平甲板的压强
（3）核潜艇在水下航巡行时所受阻力是总重的0.2倍，则核潜艇在某一深度处以正常巡航速度匀速行驶时动力做功的功率至少为多少
（4）若其中两架舰载飞机起飞后，求航母排开海水的体积减少了多少
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综合题
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困难
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真题
解题方法
【推荐3】边长为20cm的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200cm2，高度为10cm。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。（g取10Nkg）
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据；
(2)当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，求容器内液体的质量。
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据；
(2)当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，求容器内液体的质量。
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综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】图甲是一个能反映水平风力大小的装置电路图。电源电压恒为16V，L为额定电压2.5V的小灯泡，其I﹣U关系的部分数据如图乙所示。电阻丝AB长30cm、粗细均匀、最大阻值为75Ω．OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P。闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F始终水平向右。已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦。
(1)电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为______ Ω；
(2)该电路可承受风对球施加的最大作用力为______ N；
(3)为提高可承受风对球施加的最大作用力，可采取的措施是______ 。
A．增加电源电压 B．串联一个电阻 C．加粗电阻丝AB D．增大圆球P的重力
(1)电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为
(2)该电路可承受风对球施加的最大作用力为
(3)为提高可承受风对球施加的最大作用力，可采取的措施是
A．增加电源电压 B．串联一个电阻 C．加粗电阻丝AB D．增大圆球P的重力
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综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】如图所示为某中学兴趣小组设计的身高测量仪的工作电路图。电源电压U不变，R1为竖直固定放置的滑动变阻器（长度为L），其滑片P可竖直上下移动，接入电路的阻值与接入电路的长度成正比；电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，定值电阻R2的阻值为20Ω。
（1）闭合开关S，身高140cm的小红站上踏板时，电流表示数为0.45A，此时滑片P刚好在距R1下端
的位置；
（2）闭合开关S，身高180cm的小明站上踏板时，电压表示数将___________ ，若此时电流表示数为0.3A，滑片P刚好在距R1下端
的位置，则电源电压U为 ___________ V；
（3）在保证电路安全的前提下，该身高测量仪的身高测量范围为___________ 。
（1）闭合开关S，身高140cm的小红站上踏板时，电流表示数为0.45A，此时滑片P刚好在距R1下端
的位置；（2）闭合开关S，身高180cm的小明站上踏板时，电压表示数将
的位置，则电源电压U为 （3）在保证电路安全的前提下，该身高测量仪的身高测量范围为
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综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】在图所示的电路中，电源电压保持不变，电流表量程可调，电阻R1的阻值为12Ω，滑动变阻器R2标有“100Ω 1A”字样。闭合开关S，移动滑片P至某位置时，电流表示数为0.5A。
（1）①现将一个量程为0~15V电压表正确接入电路。闭合开关S，移动滑片P，在电路安全工作的情况下，电压表示数的变化范围为6V~15V。请指出电压表接入的位置，并说明理由。
②请以此求出滑动变阻器接入电路的阻值范围。
（2）把电路中R1、R2都换为其他规格的电阻，把滑动变阻器R2的滑片P滑至a端时，定值电阻R1消耗电能W用时9min；当滑片P滑至b端时，定值电阻R1消耗相同电能W用时36min。求：当滑片P滑至ab的中点时，定值电阻R1再消耗电能W将用时多少min？
（1）①现将一个量程为0~15V电压表正确接入电路。闭合开关S，移动滑片P，在电路安全工作的情况下，电压表示数的变化范围为6V~15V。请指出电压表接入的位置，并说明理由。
②请以此求出滑动变阻器接入电路的阻值范围。
（2）把电路中R1、R2都换为其他规格的电阻，把滑动变阻器R2的滑片P滑至a端时，定值电阻R1消耗电能W用时9min；当滑片P滑至b端时，定值电阻R1消耗相同电能W用时36min。求：当滑片P滑至ab的中点时，定值电阻R1再消耗电能W将用时多少min？
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综合题
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困难
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解题方法
【推荐1】某款新型多功能电火锅可剪烤煮炖，内部简化电路如图甲所示，R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用。发热管内部结构如图乙所示，环形电热丝的两端连接接线柱a、c，其上每隔相同长度伸出1个金属触头（图中标记I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）。与接线柱b连接的金属滑片可绕中轴转动，滑片接触不到电热丝，只能与触头0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ接触。若已知接线柱b接入电路，I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡的功率逐级提升，请回答以下问题：
（1）根据乙图信息可以判断：打到挡0时电路是______ 状态；接线柱______ （选填a或c）接入电路；
（2）若除了电热丝其它元件的发热均忽略不计，已知电火锅Ⅳ挡的加热功率为1200W，那么III挡的加热功率为______ W；
（3）若上面的电火锅坏了，小强修理时将接线柱a、c并联，一起连入电路。在电路安全的情况下，滑片打到哪个挡位发热管加热功率最大？______ 最大是多少？______
（1）根据乙图信息可以判断：打到挡0时电路是
（2）若除了电热丝其它元件的发热均忽略不计，已知电火锅Ⅳ挡的加热功率为1200W，那么III挡的加热功率为
（3）若上面的电火锅坏了，小强修理时将接线柱a、c并联，一起连入电路。在电路安全的情况下，滑片打到哪个挡位发热管加热功率最大？
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名校
解题方法
【推荐2】阅读短文，回答问题
无人机有竖直方向的三档风力和水平方向的两档风力，其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，对应关系如表二。产生的升力与风叶转速之比叫做动率，升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率。
表二
（1）无人航拍机在空中悬停、飞行、降落、航拍、降落过程中，下列说法中正确的是____________ ；
A．利用超声波对无人机进行遥控的
B．无人机风叶材料很多采用碳纤维，是因为碳纤维的密度较大
C．工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．无人机匀速直线飞行时，机械能一定不变。
（2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，增大了无人机向上的升力，当风叶转速为1.2×103r/min时，获得的向上的升力为____________ N；
（3）该无人机正常工作时的电流为____________ A；充满电后至下一次自动充电，能够提供无人机工作的机械能为____________ J；
（4）由表二数据可知，当转速为1.4×103r/min时，无人机的动率为____________ N·min/103r。上述转速下，若风叶的转圈时扫过的面积为0.28m2，空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为____________ kg，转力效率为____________ %；（p空气=1.3kg/m3）
（5）光敏电阻是制作感光器材的常用元件，其阻值随受光强度的增加而减少。在无人机的航拍镜头中，加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度，电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加，如图乙所示，RG为光敏电阻，R0为定值电阻，无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与____________ （光敏/定值）电阻相并联。
无人航拍机
无人驾驶飞机简称“无人机”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。如图甲所示是目前较为流行的某型号无人航拍机，当剩余电量减为电池容量的10%时，无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电。表一为某型号无人航拍机的部分参数，其中的电池容量是指放电电流与放电总时间的乘积。
额定电压/V | 6 | 额定功率/W | 42 |
电池容量/mAh | 1500 | 工作噪音/dB | <50 |
遥控距离/m | 200 | 整机质量/g | 500 |
充电时间/min | 200 | 电机转化效率/％ | 90 |
表二
风叶转速/（103r/min） | 1 | 1.2 | 1.4 |
升力/N | 4 | ||
动率/（N·min/103r） | 4 |
A．利用超声波对无人机进行遥控的
B．无人机风叶材料很多采用碳纤维，是因为碳纤维的密度较大
C．工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．无人机匀速直线飞行时，机械能一定不变。
（2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，增大了无人机向上的升力，当风叶转速为1.2×103r/min时，获得的向上的升力为
（3）该无人机正常工作时的电流为
（4）由表二数据可知，当转速为1.4×103r/min时，无人机的动率为
（5）光敏电阻是制作感光器材的常用元件，其阻值随受光强度的增加而减少。在无人机的航拍镜头中，加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度，电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加，如图乙所示，RG为光敏电阻，R0为定值电阻，无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与
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解题方法
【推荐3】新冠疫情期间，全国人民宅在家中，掀起烘焙热潮。小明仔细研究家中烤箱的说明书，他画出妈妈常用的高、中、低温三级加热挡位的等效电路（如图所示），R1和R2是电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，开关与挡位的对应情况如表所示。
（1）分析电路图，中温挡时，开关S1___________ （选填“闭合”或“断开”），S2接___________ （选填“a”或“b”）
（2）求高温挡的额定功率。( )
（3）烤箱在高温挡工作60s，它能将质量为2kg，初温为20°C的蛋糕液加热到多少°C？（不计热量损失，蛋糕液的比热容取
J/（kg·°C））。( )
| XX牌烤箱 | ||
| 额定电压 | 220V | |
| 额定功率 | 低温挡 | 440W |
| 中温挡 | 2200W | |
| 高温挡 | ||
| 容积 | 25L | |
（2）求高温挡的额定功率。
（3）烤箱在高温挡工作60s，它能将质量为2kg，初温为20°C的蛋糕液加热到多少°C？（不计热量损失，蛋糕液的比热容取
J/（kg·°C））。
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解题方法
【推荐1】图甲是小明家购买的某型号电热加湿器，乙是其内部的电原理图，表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换低挡为小功率加热，高挡为大功率加热。
（1）旋转开关S接触点1、2时为“关”，接触点______ 时为“高挡”，接触点______ 时为“低挡”；
（2）某次使用加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。将注水仓中水的温度升高20℃，水吸收的热量为多少______ ？加湿器在高挡正常工作时的加热效率为70%，将注水仓中水的温度升高20℃，利用高挡加热正常工作需要多长时间______ ？水的比热容为c水=4.2×103J/（kg⋅℃）
（3）求R1的电阻为多少______ ？
（4）一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈，求此时加湿器的实际电功率为多少______ ？
额定电压/V | 220 |
高挡额定功率/W | 400 |
低挡额定功率/W | 100 |
最大注水量/kg | 1 |
（1）旋转开关S接触点1、2时为“关”，接触点
（2）某次使用加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。将注水仓中水的温度升高20℃，水吸收的热量为多少
（3）求R1的电阻为多少
（4）一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈，求此时加湿器的实际电功率为多少
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综合题
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解题方法
【推荐2】为了检测传送带上的物体是否超长，某小组设计了如图所示的装置。
接a，控制电路启动，电路中电源电压
恒为
，激光发射器发出的激光不被物体遮挡时能够照射到光控开关
。线圈中无电流时，触点C接通，线圈中电流
时，吸下衔铁，触点D接通。工作电路中电源1电压
恒为
。热敏材料受热弯曲后断开电路，红灯、绿灯（两灯电阻都恒定）均不亮时，光控开关
断开，传送带停下，方便取下超长物体。光控开关被绿光照射时闭合。根据以上文字及图表中信息，回答问题：
（1）绿灯正常发光时的电阻多大？( )
（2）将阻值调整为
，红灯亮时，至少通电多少秒，热敏材料会发生弯曲？( ) 这段时间内，灯消耗电能____________ J。
（3）光控开关被激光照射时，处于____________ （选填“闭合”或“断开”）状态。
（4）调试时，电源2电压
恒为，断开
，拨至b处，调节直至电流表示数为。
（5）根据以上信息，为设定物体长度不超过
，传送带的速度应调为____________ 
。
（6）为减小设定长度，正确方法有____________ 。
A．减小 B．增大 C．减小 D．减小传送带速度
接a，控制电路启动，电路中电源电压恒为，激光发射器发出的激光不被物体遮挡时能够照射到光控开关。线圈中无电流时，触点C接通，线圈中电流时，吸下衔铁，触点D接通。工作电路中电源1电压恒为。热敏材料受热弯曲后断开电路，红灯、绿灯（两灯电阻都恒定）均不亮时，光控开关断开，传送带停下，方便取下超长物体。光控开关被绿光照射时闭合。根据以上文字及图表中信息，回答问题：热敏材料信息 | |
电阻 |
|
质量 |
|
比热容 |
|
特性 | 短时间内温度上升 |
（恒定不变）
（或更高）时，会发生弯曲（通电时不考虑热损失）；假设传送带上放上相邻两个物体的时间间隔内，热敏材料恢复形变，降至室温。（2）将
阻值调整为，红灯亮时，至少通电多少秒，热敏材料会发生弯曲？（3）光控开关
被激光照射时，处于（4）调试时，电源2电压
恒为，断开，拨至b处，调节直至电流表示数为。（5）根据以上信息，为设定物体长度不超过
，传送带的速度应调为。（6）为减小设定长度，正确方法有
A．减小
B．增大 C．减小 D．减小传送带速度
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名校
解题方法
【推荐3】图甲是小明同学为学校草坪设计的一款自动注水、喷淋系统的电路图。控制电路电源电压 U1=13V，R0为定值电阻，Rp为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻Rp放置于水箱底部，其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如下表所示。受控电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压 U2=220V。图乙是受控电路中电流随时间变化的关系图像。圆柱体水箱底面积 S=0.6m2，当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流为0.13 A，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水。
（1）该电磁铁的上端是________ 极；
（2）该系统喷水，可使周围30kg的空气温度降低5℃，则空气放出的热量是______ J。 [c空气=1.0×103 J/(kg⋅℃)]
（3）喷淋系统的电功率为________ W；定值电阻R0阻值为________ Ω。
（4）当水箱内水位下降到1m时，控制电路中压敏电阻Rp的电功率为________ W。
（5）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为 0.001m3，注水系统工作时，也以恒定的速度向水箱注水；若相邻两次开始给水箱注水的时间内，工作电路消耗了1.76×105J的电能，则注水系统向水箱注水的速度为_______ m3/s。
| 水位/m | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2.25 |
| 压敏电阻Rp的阻值/Ω | 300 | 200 | 125 | 90 | 70 | 65 | 62 | 60 | 59 |
（2）该系统喷水，可使周围30kg的空气温度降低5℃，则空气放出的热量是
（3）喷淋系统的电功率为
（4）当水箱内水位下降到1m时，控制电路中压敏电阻Rp的电功率为
（5）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为 0.001m3，注水系统工作时，也以恒定的速度向水箱注水；若相邻两次开始给水箱注水的时间内，工作电路消耗了1.76×105J的电能，则注水系统向水箱注水的速度为
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