无内胆饮水机的电路原理如图，电热丝R1、R0绕在出水管上，水-优题课

无内胆饮水机的电路原理如图，电热丝R₁、R₀绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态（“断开”或“闭合”），可以选择出温水或开水．该管线机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1100W．已知：电热丝R₁、R₀电阻不随温度变化，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃），水的密度ρ=1×10³kg/m³，取g=10N/kg．问：

（1）“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何？
（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？电热丝R₀的电阻是多少？
（3）现在需要100℃的开水500mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量？如果电能转化为水的内能的效率是80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间？

科目物理题型计算题难度中等

知识点：电能的输送探究比热容的实验

如图所示电路，电源电压为 $5 V$ 不变，定值电阻 $R_{0}$ 阻值为 $5 Ω$ ，滑动变阻器 $R$ 上标有“ $20 Ω 1 A$ ”字样，灯 $L$ 标有“ $3 V 1.2 W$ ”，电压表量程为 $0 ~ 3 V$ ．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：

（1）当 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 接 $b$ ，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？

（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 接 $a$ 时， $R_{0}$ 的电功率是多少？

（3）当 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 接 $a$ 时， $R_{0}$ 的最小电功率是多少？

图甲是小明家使用的电饭煲，图乙是其电路原理图， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为阻值不变的电热丝， $S_{1}$ 为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是 $4 L$ ，额定加热功率是 $800 W$ ，额定保温功率是 $100 W$ ． $(ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C))$ 求：

（1）电热丝 $R_{1}$ 的阻值是多少？

（2）该电饭煲将 $2 kg$ 水从 $20^{°} C$ 加热到 $100^{°} C$ 时，水吸收的热量是多少？

（3）关闭家中其他用电器，只让该电饭煲在加热状态下工作 $4 \min$ ，观察到标有“ $1200 r / (kW \cdot h)$ ”字样的电能表转盘转了60转，则电饭煲的实际功率是多少？

我国05两栖主战坦克是世界上水上速度最快、最先进的两栖突击车，该坦克质量达 $3 \times 10^{4} kg$ ，发动机的最大功率是 $7.2 \times 10^{5} W$ ．（柴油的热值取 $4.0 \times 10^{7} J / kg$ ， $g = 10 N / kg)$ 求：

（1）若该坦克静止在水平地面上时对地面的压强是 $6 \times 10^{4} Pa$ ，则履带与地面的接触面积是多少？

（2）某次执行任务时，该坦克在平直公路上以最大功率匀速行驶 $3000 m$ 用时 $300 s$ ，则行驶过程中发动机的牵引力是多少？

（3）在上述行驶过程中共消耗 $15 kg$ 柴油，则发动机的效率是多少？

小李家新买的电热水瓶，有保温和加热两种功能，其简化电路图如图所示， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为电热丝，通过开关的调节实现保温和加热两种功能的切换。加热功率为 $1100 W$ ，保温功率是 $200 W$ ．求： $[c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C)]$

（1） $R_{2}$ 的阻值是多少？

（2）该电热水瓶给水加热时，瓶中 $1 kg$ 的水从 $23^{°} C$ 升高到 $100^{°} C$ ，需要吸收多少热量？

（3）不计热量损失，该电热水瓶在上述加热过程中，需要工作多长时间？

如图所示是百度在全球的首款无人驾驶巴士“阿波龙”，其空车质量为 $3000 kg$ ，静止时轮胎与地面接触的总面积为 $0.2 m^{2}$ ．车满载时以 $36 km / h$ 的速度匀速直线行驶时，所受到的阻力是 $1380 N$ ，求： $(q_{汽油} = 4.6 \times 10^{7} J / kg$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$

（1）“阿波龙”空车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？

（2）该车满载时以 $36 km / h$ 的速度做匀速直线运动，牵引力的功率是多少？

（3）若该车用效率为 $30 %$ 的汽油机提供动力工作，且以 $36 km / h$ 的速度满载匀速直线行驶了 $1 km$ ，则需消耗多少千克汽油？