（本题6分）如图所示，用一滑轮组将重力为700N的物体提高5-优题课

如图所示，是某家用电热煮茶器的简化电路图。 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 均为电热丝， $S$ 为单刀双掷开关。 $R_{1}$ 的阻值是 $88 Ω$ ， $R_{2}$ 的阻值是 $352 Ω$ ，电源电压是 $220 V$ ．开关 $S$ 接“1”时，为加热状态；开关 $S$ 接“2”时，为保温状态。试求：

（1）加热状态时，电路中的电流是多少？

（2）加热状态时，通电 $5 \min$ 电流做功是多少？

（3）保温状态时，电路消耗的总功率是多少？

图甲为小阳家的电热水瓶，图乙是其电路原理图， $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 为阻值不变的电热丝， $R_{1} = 44 Ω$ ， $R_{2} = 1166 Ω$ ， $S_{1}$ 为温控开关，可以实现“加热”和“保温”态的转换。为了测量电热水瓶的实际电功率，小阳找来了一块标有“ $2000 revs / (kW \cdot h)$ ”字样的电能表，在电热水瓶中加入 $1 L$ 温度为 $20^{°} C$ 的水后，把它单独通过电能表接入家庭电路中，将水加热到 $56^{°} C$ ，用了 $3.5 \min$ 。小阳根据电能表的参数和转盘转数，计算出电热水瓶的实际电功率为 $900 W$ （水的比热容 $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C}))$ 。

求：（1）水吸收的热量是多少？

（2）电热水瓶正常工作时保温功率是多少？

（3）在给水加热的过程中，电能表的转盘转了多少转？

（4）电热水瓶的加热效率是多少？

某旅行车满载时总质量为 $8 t$ ，车轮与地面接触的总面积为 $0.4 m^{2}$ ．求：

（1）旅行车满载静止在水平地面上，对地面的压强是多少？

（2）如果在某路段，旅行车牵引力的功率恒定为 $72 kW$ ，当它以 $108 km / h$ 的速度匀速行驶时，受到的阻力是多少？

（3）2020年的年底，朝阳至北京的高铁将开通，该段铁路线长约 $450 km$ ，若高铁列车全程以 $360 km / h$ 的最高设计速度行驶时，受到的阻力为 $1.4 \times 10^{5} N$ ，则列车从朝阳到北京需要多少小时？列车要克服阻力做多少功？

利用所学的知识，完成下面的电学试验。

（一 $)$ 探究电流与电压、电阻关系

（1）小霞连接了如图甲所示的部分实验电路，请用笔画线代替导线，将电源正确接入电路。

（2）连接好电路，用开关试触，发现电压表指针能转到右侧无刻度处，电流表指针几乎不动。故障原因可能是定值电阻发生　　（填“短路”或“断路）。

（3）排除故障后，正确进行实验，测得三组实验数据，如上表所示。分析表中数据，可得出结论：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成　　。

试验次数	1	2	3
电压 $U / V$	1.0	2.0	3.0
电流 $I / A$	0.1	0.2	0.3

（4）小霞继续用图甲电路探究电流与电阻的关系。分别接入三个不同阻值的电阻，保持电源电压 $6 V$ 不变，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表示数，绘制了如图乙所示图象并得出结论。

①实验中小霞选取的滑动变阻器是　　（填“ $60 Ω 0.5 A$ ”“ $30 Ω 1.0 A$ ”或“ $20 Ω 1.2 A$ ” $)$ 。结合所选的滑动变阻器，把三个定值电阻分别接入电路完成实验，电阻两端控制不变的电压最大是　　 $V$ 。

②把 $5 Ω$ 和 $20 Ω$ 的电阻分别接入电路，控制电阻两端的电压不变，先后两次滑动变阻器的电功率之比是　　。

（二 $)$ 测量额定电流为 $0.5 A$ 小灯泡 $L_{1}$ 的额定功率

小霞选用了一只电压表，一个“ $6 V 3 W$ ”的小灯泡 $L_{2}$ ，设计了如图丙所示的实验电路，其中电源电压恒为 $12 V$ ，请完成下面实验步骤：

（1）如图丙所示，图中 $a$ 、 $b$ 处虚线框内，分别为电压表或开关 $S_{2}$ ，则在 $a$ 框内应是　　

（2）正确选择元件并连接电路后，闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，断开开关 $S_{2}$ ，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为　　 $V$ ．此时小灯泡 $L_{1}$ 正常发光。

（3）再闭合开关 $S$ 、 $S_{2}$ ，断开 $S_{1}$ ，滑动变阻器滑片的位置不变，读出电压表示数如图丁所示，为　　 $V$ 。

（4）则小灯泡 $L_{1}$ 的额定功率为　　 $W$ 。

图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且 $R_{2} = 3 R_{1}$ ， $S$ 为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关 $S$ 可实现“关”“低档”“高档”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。

（1）求加湿器处于低挡位置时的发热功率；

（2）某次使用加温器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。如图乙所示是该次使用加湿器工作 $30 \min$ 的图象，请计算加湿器在高档正常工作时消耗的电能。如果电阻 $R_{1}$ 在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少 $^{°} C$ ？ $[$ 计算结果保留整数，水的比热容为 $4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C))$

（3）一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在 $5 \min$ 内转了27圈，求此时电阻 $R_{2}$ 的实际加热功率是多少？