多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎-优题课

多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。 $(ρ_{水} = 1 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ， $g = 10 N / kg)$

（1）开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据；

（2）求 $R_{1}$ 的阻值；

项目	参数
电源电压 $(V)$	220
低温挡功率 $(W)$	275
中温挡功率 $(W)$	550
高温挡功率 $(W)$	1100
容积 $(L)$	1

（3）养生壶处于低温挡工作时，求电路中的电流大小；

（4）在标准大气压下，使用高温挡将初温是 $12^{°} C$ 的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为 $80 %$ ，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。

科目物理题型计算题难度较难

知识点：能量利用效率电功率的计算热量的计算电功与热量的综合计算

如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡 $L$ 标有“ $4 V 1.6 W$ ”字样，滑动变阻器 $R_{1}$ 的最大阻值为 $20 Ω$ ，定值电阻 $R_{2} = 20 Ω$ ，电流表的量程为 $0 ~ 0.6 A$ ，电压表的量程为 $0 ~ 3 V$ ．请画出该题的各个等效电路图。求：

（1）小灯泡正工作时的电阻是多少？

（2）只闭合开关 $S$ 、 $S_{2}$ 和 $S_{3}$ ，移动滑动变阻器 $R_{1}$ 的滑片 $P$ 使电流表示数为 $0.5 A$ 时， $R_{2}$ 消耗的电功率为 $1.25 W$ ．此时滑动变阻器 $R_{1}$ 接入电路中的阻值是多少？

（3）只闭合开关 $S$ 和 $S_{1}$ ，移动滑动变阻器 $R_{1}$ 的滑片 $P$ ，小灯泡 $L$ 的 $I - U$ 图象如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器 $R_{1}$ 允许的取值范围是多少？

现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。易步车（如图甲）以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为 $60 kg$ 的雯雯从家骑行该品牌易步车上学（如图乙），以最大速度匀速行驶 $10 \min$ 到达学校，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍，设该过程中电机始终以额定功率工作。（取 $g = 10 N / kg)$ 。求：

电池	$4 AH$ 锂电池
电机额定功率	$500 W$
最大速度	$18 km / h$
单轮胎触地面积	$25 c m^{2}$
轮胎个数	2
车身自重	$20 kg$

（1）雯雯的家到学校的距离。

（2）雯雯在水平路面上骑易步车时，车对地面的压强。

（3）雯雯上学过程中，易步车电机的效率。

容量为 $5.0 L$ 的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为 $2 kW$ ，保温功率为 $121 W$ ．简化电路图如图乙所示， $S$ 是保温和加热的自动转换开关，在1个标准大气压下，让该壶正常工作，将一满壶初温为 $20^{°} C$ 的水烧开。求：

【水的比热容为 4 . 2 × 10 3 J / ( kg · ° C ) 】

（1）水吸收的热量。

（2）加热时间（不计热量损失）。

（3）电阻 $R_{2}$ 的阻值。

如图所示，小灯泡 $L$ 标有“ $6 V 3 W$ ”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值 $R$ 为 $24 Ω$ ，电源电压保持不变。当 $S$ 闭合， $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 断开，滑片 $P$ 滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。保持滑片 $P$ 的位置不变，闭合 $S$ 、 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，发现电流表的示数变化了 $1 A$ ．求：

（1）小灯泡正常发光时的电流。

（2）电源电压。

（3）当开关 $S$ 、 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 都闭合时，电路消耗总功率的最小值。

如图所示，放在水平面上的薄壁圆柱形容器，底面积为 $25 c m^{2}$ ，弹簧测力计的挂钩上挂着重为 $3.9 N$ 的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由 $20 cm$ 上升到 $22 cm (g = 10 N / kg)$ 。求：

（1）金属块未放入水中时（如图所示），水对容器底的压强；

（2）金属块的密度；

（3）金属块浸没水中（未接触容器底）静止时，弹簧测力计的示数；

（4）缓慢匀速提升金属块使其上升 $10 cm$ ，金属块始终处于浸没状态，你认为此过程中浮力做功吗？若做功，请计算出浮力做了多少功；若不做功，请说明理由。