Question

【題目】閱讀短文，回答問題． 智能潔具
智能潔具（智能馬桶、全自動洗碗機、智能浴缸等），具有溫水洗凈、暖風烘干、殺菌等功能，已進入百姓家庭．
某智能潔具為確保安全，插頭帶漏電保護裝置，工作原理如圖甲，連接潔具的火線與零線穿過環(huán)形鐵芯，正常工作時，兩線中的電流相等；若火線與零線中的電流不等，繞在鐵芯上的線圈會產(chǎn)生電流，經(jīng)放大后通過電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關S切斷電源．
這種潔具裝有紅外線感應裝置，當人靠近時，感應裝置自動升起潔具蓋子；啟動洗凈功能，加熱器將水快速加熱至溫控裝置預設的溫度，水泵噴水實施清洗，噴水桿采用納米銀（直徑為納米級的銀單質(zhì)）材料，殺菌效果好；清洗結(jié)束，暖風烘干機自動開啟烘干功能．表一為該潔具的部分參數(shù)，表二為水泵的性能測試參數(shù)（表中流量指單位時間內(nèi)水泵抽送水的體積；揚程指水泵能將水提升的高度）．
表一

額定電壓	220V	清洗噴水量	0.8L/min～1.2L/min
烘干機額定功率	180W	加熱器額定功率	2100W

表二

流量Q/（×10﹣4m3s﹣1）	0.5	0.6	0.8	1.0	1.2
揚程H/m	1.25	1.80		5.00	7.20

（1）該智能潔具應選用線插頭．當圖甲電磁鐵線圈中電流從a流向b時，電磁鐵下端是極．
（2）下列說法正確的是 ．
A.紅外線感應裝置利用超聲波進行工作
B.暖風烘干是靠增大面積來加快水的汽化
C.納米銀是銀分子，噴水桿材料具有良好的導電性
D.漏電保護裝置內(nèi)的火線與零線短路時，開關S不會被吸起
（3）潔具正常工作，按最大噴水量用設定為38℃的溫水清洗，加熱器的效率為%；清洗結(jié)束，暖風烘干機工作40s，消耗的電能會使標有“3000imp/（kWh）”的電能表指示燈閃爍次．[水的比熱容c=4.2×103J/（kg℃），室溫為18℃]
（4）分析表二數(shù)據(jù)可得，當該水泵的流量為0.8×10﹣4m3/s時，其揚程為m；當水泵的流量為1.0×10﹣4m3/s時，輸出的水達到對應的揚程，此過程中水泵克服水重力做功的功率P=W．（g取10N/kg）
（5）圖乙為潔具的溫控裝置原理圖．R1是滑動變阻器，R2是熱敏電阻，其阻值溫度升高而減�。�當R1兩端電壓U1增大到一定值時，控制電路將切斷加熱電路實現(xiàn)對水溫的控制．
①適當（填“增大”或“減小”）電源電壓，可使控制水溫的預設值升高；
②電源電壓設定為10V，當R1接入電路的阻值為6Ω時，R2的電功率為4W，此時加熱電路恰好被切斷．若預設的水溫相對較高，則控制電壓U1是V．

Answer 1

【答案】
（1）兩；N
（2）D
（3）80；6
（4）3.2；5
（5）減�。�6
【解析】解：（1）由甲圖可知，只有火線和零線，選兩線插頭即可； 當圖甲電磁鐵線圈中電流從a流向b時，由右手沿著電流方向抓住螺線管，則大拇指朝下，即螺線管下端為N極，上端為S極，（2）A、紅外線感應水龍頭是通過紅外線反射原理，故A錯誤；
B、暖風烘干，有熱風吹，使水的溫度升高，水上方的空氣流動速度增大，從而加快了水的蒸發(fā)，很快變干，故B錯誤．
C、銀具有良好的導電性，納米銀（直徑為納米級的銀單質(zhì)）材料，殺菌效果好，不是銀分子，故不具有良好的導電性，故C錯誤；
D、漏電保護裝置是在火線和零線中電流不等的情況下動作，因而短路時雖然電流很大，但是互相和零線的電流相等，不會動作，則開關S不會被吸起，故D正確．（3）由ρ= 可得，每分鐘噴出水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10﹣3m3=1.2kg，
水吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1.2kg×（38℃﹣18℃）=1.008×105J，
由P= 可得：
W電=Pt=2100W×60s=1.26×105J，
加熱效率：
η= ×100%= ×100%=80%；
由P= 可得，暖風烘干機工作40s，消耗的電能：
W=P烘干t=180W×40s=7200J=7200× kWh=0.002kWh，
電能表指示燈閃爍次數(shù)n=0.002kWh×3000imp/（kWh）=6，（4）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，當流量增大為2倍時，楊程增大為原來的4倍，說明楊程與流量的平方成正比，因而當流量為為0.8×10﹣4m3/s時，為1.2×10﹣4m3/s的 ，則楊程為7.20m× =3.2m，
由ρ= 可得，當水泵的流量為1.0×10﹣4m3/s時，
每秒鐘流過水的質(zhì)量m′=ρV=1.0×103kg/m3×1.0×10﹣4m3=0.1kg，
重力G=m′g=0.1kg×10N/kg=1N，
當水泵的流量為1.0×10﹣4m3/s時，輸出的水達到對應的揚程為5m，水泵做功W=Fs=Gh=1N×5m=5J，
則功率P= = =5W，（5）①當設定的溫度升高時，則熱敏電阻的阻值減小，要保持電阻R1的電壓不變，則必須保持電路中的電流不變，因而必須減小電源電壓；②當R1=6Ω時的電壓U1 ， 電路中的電流為I= ，熱敏電阻的電壓U2=U﹣U1=10V﹣U1 ，
電功率P=U2I，則有4W=（10V﹣U1）× ，
解得U1=4V或U1=6V，由于要使得水溫度較高，則R2的電阻較小，電路中的電流較大，則必須使得U1較大，設計為6V．
所以答案是：（1）兩；N；（2）D；（3）80； 6；（4）3.2 5；（5）減��；6．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用功率的計算與測量和電功率的計算公式的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．