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1. 某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温档和高温档的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。

(1) 图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是，此时处于档工作状态。
(2) 若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？
(3) 按图乙电路制作的眼风机高温档的总功率为200瓦，在高温档工作6000秒，暖风机所消耗的电能是多少？
【考点】
电功计算公式的应用; 电功率计算公式的应用;
【答案】

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1. 如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现档位的转换。


(1) 小明在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中的水加热到沸腾需吸收的热量为多少?（不计热损失）
(2) R1的阻值为多少?
(3) 该加湿器在低档时的发热功率是多少?
解答题 普通
2. 风光互补路灯，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久，下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。

(1) 风力发电机发电时，是将能转化为电能。
(2) 当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为W
(3) 已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为m/s。
(4) 充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时.为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过h
(5) 某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明，已知路灯的规格为“12V 70W”，路灯共1000盏，每天正常工作10h，则一天消耗的电能为kW•h。
解答题 困难
3. 市场上有二种原理不同的空调，分别是“变频空调”和“定频空调”，其铭牌如图甲。以制冷为例，定频空调的压缩机的转速基本不变，依靠不断地“开”、“停”压缩机来调整室内温度，其一开一关之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能；变频空调的主机是自动进行无级变速的，它可以根据房间情况自动提供所需的冷量，当室内温度达到期望值后，空调主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实现“不停机运转”，从而保证环境温度的稳定。若这两台空调在同等条件下工作时，制冷功率变化如下图所示，请根据题目信息完成下列计算：

(1) 空调接入家庭电路后，与其他用电器联。
(2) 计算定频空调正常工作时的额定电流。
(3) 两种空调按图乙所示特点持续工作8小时，请通过计算比较变频空调和定频空调，哪个更省电？
解答题 普通