我国自行研发的纯电动中巴车的质量为2×103kg，4个轮胎与-优题课

如图所示电路， $R_{1} = 20 Ω$ ， $R_{2} = 10 Ω$ ，电源电压保持不变，当 $S_{1}$ 闭合， $S_{2}$ 、 $S_{3}$ 断开时，电流表的示数为 $0.6 A$ 。

（1）求电源电压；

（2）当 $S_{2}$ 断开， $S_{1}$ 、 $S_{3}$ 闭合时，求电流表的示数；

（3）电路如何连接时，电路消耗的电功率最小？并求出该最小值。

某太阳能热水器中装有 $40 kg$ 的水，阳光照射一段时间后，水温从 $10^{°} C$ 升高到 $60^{°} C$ ，已知 $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ 。求：

（1）热水器中的水所吸收的热量；

（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为 $8.4 \times 10^{7} J / m^{3}$ ，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

阅读短文，回答问题。

智能洁具

智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭。

某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关 $S$ 切断电源。

这种洁具装有红外线感应装置，当人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能。表一为该洁具的部分参数，表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积；扬程指水泵能将水提升的高度）。

表一

额定电压	$220 V$	清洗喷水量	$0.8 L / \min ~ 1.2 L / \min$
烘干机额定功率	$180 W$	加热器额定功率	$2100 W$

表二

流量 $Q / (\times 10^{- 4} m^{3} \cdot s^{- 1})$	0.5	0.6	0.8	1.0	1.2
扬程 $H / m$	1.25	1.80		5.00	7.20

（1）该智能洁具应选用　　线插头。当图甲电磁铁线圈中电流从 $a$ 流向 $b$ 时，电磁铁下端是　　极。

（2）下列说法正确的是　　。

$A$ ．红外线感应装置利用超声波进行工作

$B$ ．暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化

$C$ ．纳米银是银分子，喷水杆材料具有良好的导电性

$D$ ．漏电保护装置内的火线与零线短路时，开关 $S$ 不会被吸起

（3）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为 $38^{°} C$ 的温水清洗，加热器的效率为　　 $%$ ；清洗结束，暖风烘干机工作 $40 s$ ，消耗的电能会使标有“ $3000 imp / (kW \cdot h)$ ”的电能表指示灯闪烁　　次。 $[$ 水的比热容 $c = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，室温为 $18^{°} C]$

（4）分析表二数据可得，当该水泵的流量为 $0.8 \times 10^{- 4} m^{3} / s$ 时，其扬程为　　 $m$ ；当水泵的流量为 $1.0 \times 10^{- 4} m^{3} / s$ 时，输出的水达到对应的扬程，此过程中水泵克服水重力做功的功率 $P =$ 　　 $W$ ． $(g$ 取 $10 N / kg)$

（5）图乙为洁具的温控装置原理图。 $R_{1}$ 是滑动变阻器， $R_{2}$ 是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当 $R_{1}$ 两端电压 $U_{1}$ 增大到一定值时，控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。

①适当　　（填“增大”或“减小” $)$ 电源电压，可使控制水温的预设值升高；

②电源电压设定为 $10 V$ ，当 $R_{1}$ 接入电路的阻值为 $6 Ω$ 时， $R_{2}$ 的电功率为 $4 W$ ，此时加热电路恰好被切断。若预设的水温相对较高，则控制电压 $U_{1}$ 是　　 $V$ 。

某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知 $R_{1} = 44 Ω$ ， $R_{2} = 2156 Ω$ 。

（1）开关 $S$ 置于　　挡（选填“1”或“2” $)$ 时是高温烧煮挡，它的功率是多大？

（2）保温焖饭时电路中的电流是多大？ $10 \min$ 产生的热量是多少？

（3）若只要求将保温焖饭挡的功率提升 $10 %$ ，请通过计算具体说明改进措施。

在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）发光体“ $F$ ”、凸透镜（焦距为 $f)$ 和光屏在光具座上的位置如图所示，实验前应将光屏向　　调整，使发光体“ $F$ ”和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。

（2）保持图中发光体“ $F$ ”和凸透镜位置不变，左右移动光屏，直到在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、　　的实像，生活中的　　就是利用这一原理工作的。

（3）将发光体“ $F$ ”从图示位置向右移至 $A$ 点，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向　　移动。

（4）当光屏上呈现清晰的像时，保持发光体“ $F$ ”和凸透镜位置不变，取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，你可观察到的现象有　　。