學(xué)習(xí)了電學(xué)和熱學(xué)知識(shí)后，小明在學(xué)校食堂里通過(guò)實(shí)驗(yàn)和咨詢得到以下數(shù)據(jù)：

已知水的比熱容c_水＝4.2×10³ J/(kg·℃)

(1)如果使用煤爐做同樣的實(shí)驗(yàn)，已知煤爐燃燒所用無(wú)煙煤的熱值為3.4×10⁷ J/kg，假設(shè)煤爐的熱能利用率為20％，無(wú)煙煤的價(jià)格是0.4元/kg，則需花費(fèi)多少錢？

(2)如果學(xué)校可以同時(shí)提供電、煤氣和煤，從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等角度綜合分析，你會(huì)建議學(xué)校食堂使用哪種燃料？請(qǐng)闡明理由．

咸寧市有豐富的地?zé)豳Y源——溫泉，充分利用溫泉，既節(jié)約能源，又保護(hù)環(huán)境．市內(nèi)某科研單位需在冬季保持實(shí)驗(yàn)室恒溫，起初以煤作燃料供熱，后改用溫泉水供熱．經(jīng)多次試用后發(fā)現(xiàn)每小時(shí)用70℃的溫泉水0.5 t流過(guò)散熱器后變?yōu)?0℃，可達(dá)到以燃煤供熱的效果，已知煤的熱值q＝3×10⁷ J/kg，求：

(1)溫泉水向?qū)嶒?yàn)室每小時(shí)提供多少熱量？

(2)該科研單位每月(按30天計(jì))最少可節(jié)約燃煤多少？

若電廠通過(guò)供電系統(tǒng)用220 V的恒定電壓給小剛家所在的離電廠較遠(yuǎn)的小區(qū)供電，某天小剛發(fā)現(xiàn)自家“220 V 100 W”的白熾燈工作10 min時(shí)，消耗電能為4.86×10⁴ J．

(1)小明家照明電路的實(shí)際電壓是多少？

(2)已知小剛家進(jìn)戶線上裝有一空氣開(kāi)關(guān)，當(dāng)電流達(dá)到20 A時(shí)，空氣開(kāi)關(guān)自動(dòng)“跳閘”，他家此時(shí)允許消耗的最大電功率為多大(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)？

夏天常拉閘限電，給生活和學(xué)習(xí)帶來(lái)很多不便．聰明的王磊想：電動(dòng)自行車上有36 V的電瓶，不是可以用它來(lái)當(dāng)電源提供照明嗎？他找來(lái)“6.3 V 0.2 A”和“4.5 V 0.3 A”兩種規(guī)格的小燈泡各10個(gè)．你認(rèn)為他應(yīng)選用多少個(gè)、哪種規(guī)格的燈泡、如何連接，才能使連入電路的燈泡都能正常發(fā)光？電路的總電阻是多少？連入電路中的燈泡的總功率是多少？

如圖所示是目前常用的一種家用電熱水壺，某校物理課外實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)們?yōu)榱肆私庖汇懪泼撀涞倪@種電熱水壺的性能，進(jìn)行了下面的探究實(shí)驗(yàn)：在壺中裝入1 kg水后開(kāi)始通電加熱，每隔1分鐘測(cè)一次水溫，到第4分鐘時(shí)斷開(kāi)電路．水溫開(kāi)始下降，同樣也是每隔1分鐘測(cè)一次水溫，得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

因盛水塑制容器的質(zhì)量和比熱較小，實(shí)驗(yàn)中活動(dòng)小組的同學(xué)們未考慮其吸收和放出的熱量．請(qǐng)你根據(jù)該小組的同學(xué)們提供的數(shù)據(jù)粗略求出：

(1)將這壺水燒開(kāi)所需時(shí)間．

(2)壺中水在前后4 min內(nèi)吸收和放出的熱量．

(3)該電熱水壺的熱效率．

(4)該電熱水壺中電熱管的電功率．

小王家新買的電熱淋浴器的銘牌如下表所示．小王按說(shuō)明書(shū)要求給淋浴器裝滿水，通電50 min，觀察到淋浴器上溫度計(jì)的示數(shù)由23℃上升到45℃．求：

(1)在加熱過(guò)程中，水箱中的水吸收的熱量是多少[c_水＝4.2×10³ J/(kg·℃)]？

(2)電熱淋浴器加熱過(guò)程中產(chǎn)生的熱量是多少？

(3)比較(1)(2)兩問(wèn)計(jì)算結(jié)果，你認(rèn)為違背能量守恒定律嗎？為什么？

如圖甲所示為現(xiàn)在家庭、賓館常用的無(wú)線電水壺(一種在倒水時(shí)導(dǎo)線脫離，用電加熱的方便水壺)，圖乙是該電水壺的銘牌．

某同學(xué)用這種電水壺?zé)�開(kāi)水，他將水放至最大水量，測(cè)得水的溫度是18℃，通電5 min　50 s，水燒開(kāi)(在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)．試通過(guò)計(jì)算，回答下面的問(wèn)題：

(1)算一算此電水壺正常工作時(shí)的電流．

(2)該電水壺電熱絲的電阻多大？

(3)現(xiàn)測(cè)得電源電壓為210 V，算一算此電水壺工作的效率．

(4)為了測(cè)定該無(wú)線電水壺的效率，你應(yīng)該準(zhǔn)備哪些實(shí)驗(yàn)器材？

如圖所示是家用照明燈泡的銘牌，請(qǐng)回答：

(1)燈泡的額定電壓、額定功率各是多少？

(2)當(dāng)燈泡分別在210 V、230 V的電壓下工作時(shí)，消耗的功率分別為多大？

(3)分析計(jì)算結(jié)果，你發(fā)現(xiàn)了什么？

電熱爐內(nèi)有兩個(gè)阻值分別為R₁＝60 Ω和R₂＝120 Ω的發(fā)熱電阻，用一個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱爐多擋位工作的要求．將電熱爐接入家庭電路中．

(1)當(dāng)電熱爐只有發(fā)熱電阻R₁工作時(shí)，通過(guò)它的電流是多大？

(2)若要求電熱爐發(fā)熱功率最大，R₁、R₂應(yīng)怎樣連接？求出這個(gè)最大功率值．

(3)下圖是這個(gè)電熱爐的工作原理圖，其中的旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤(pán)，在圓盤(pán)的邊緣依次有0，1，2，…，9共10個(gè)金屬觸點(diǎn)；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)旋鈕兩端各有一個(gè)金屬滑片，轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點(diǎn)連接．如旋鈕上的箭頭指向圖中位置C時(shí)，金屬滑片將3、4觸點(diǎn)接通，同時(shí)也將8、9觸點(diǎn)接通．試分析旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)的箭頭指向何位置時(shí)，電熱爐的功率最大？

當(dāng)加在白熾燈兩端的電壓與其額定電壓相比變化不大時(shí)，可認(rèn)為燈絲的電阻保持其正常工作時(shí)的電阻值不變．我們知道，在用電高峰期時(shí)，尤其是農(nóng)村，家庭電路的白熾燈比正常發(fā)光時(shí)要暗些．

(1)請(qǐng)你分析發(fā)生上述現(xiàn)象的原因．

(2)一個(gè)標(biāo)有“220 V 40 W”的白熾燈泡，它正常工作時(shí)，燈絲電阻是多少？

(3)若燈泡兩端的實(shí)際電壓只有210 V，上述燈泡發(fā)光的實(shí)際功率是多少？