[题目]某生态园设计了模拟日光和自动调温系统.实现照明.保温和加热的功能.其原理如图所示.电源电压恒为220V.R1和R2是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响).R2＝30Ω.L是标有“220V160W 的照明灯泡.白天有日光的时候.只开启该系统的保温功能并连续工作10h.此时R1与R2的电功率之比为1:3,晚上温度较低的时候.需同时开启加热和照明� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某生态园设计了模拟日光和自动调温系统，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示。电源电压恒为220V，R1和R2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），R2＝30Ω，L是标有“220V160W”的照明灯泡。白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能并连续工作10h，此时R1与R2的电功率之比为1：3；晚上温度较低的时候，需同时开启加热和照明功能，此时灯泡正常发光，此状态下系统需连续工作12h、请解答下列问题

（1）白天该系统应断开关_____（选填“S1”、“S2”或“S1和S2“），开启保温功能。

（2）R1的阻值是多大_____？

（3）晚上同时开启加热和照明功能时，电路的总功率是多大______？

（4）该系统每天消耗的电能是多少kWh_______？

【答案】S1和S2 10Ω 5000W 72.1kWh

【解析】

（1）由题意可知，白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能，此时灯泡不发光，总功率最小，由P＝可知，电路的总电阻应最大，即R1与R2应串联，所以，由图可知开关S1、S2都应断开；

（2）当开关S1、S2都断开时，系统处于保温状态，此时R1与R2串联，由于串联电路中电流处处相等，则根据P＝I2R可得R1与R2的电功率之比：＝＝＝；所以，R1＝R2＝×30Ω＝10Ω；

（3）晚上温度较低的时候，S1、S2均闭合，开启加热和照明功能，此时L与R1并联，灯泡正常发光，所以，电路的总功率：P＝PL+PR1＝PL+＝160W+＝5000W＝5kW；

（4）当开关都S1、S2都断开时，系统处于保温状态，此时R1与R2串联，系统连续工作10h，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，白天系统消耗的电能：W白＝t＝×10×3600s＝4.356×107J＝12.1kWh；晚上温度较低的时候，S1、S2均闭合，开启加热和照明功能，此时L与R1并联，晚上系统消耗的电能：W晚＝Pt′＝5kW×12h＝60kWh，该系统每天消耗的电能：W总＝W白+W晚＝12.1kWh+60kWh＝72.1kWh。

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加热时间/min		0	2	4	6	8
温度/℃	煤油	20	22	24	26	28
温度/℃	水	20	21	22	23	24

①本次实验采用的科学方法是_____。

A．控制变量法 B．理想实验 C．比值定义法 D．类比法

②分析表格数据可知：升高相同的温度，吸收热量少的物质是_____。

（3）如图3所示，电压表的示数为_____V。

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