此时电路中电流：I=IL=I0=
==0.3A，
则灯泡额定功率：PL=U额IL=3.8V×0.3A=1.14W； （3）由（1）中数据和欧姆定律可知，灯泡电阻：RL=
=
=2.5Ω，
因为灯泡电阻随温度升高而增大，所以（1）中情况下灯泡电阻大于其未接入电路时的电阻，即小灯泡接入电路前，灯丝阻值范围为0＜RL＜2.5Ω． 故答案为：（1）实际功率太小； 滑动变阻器的下面两接线柱接入电路了； （2）①见上图；③14；④1.14； （3）0＜RL＜2.5Ω．
20．夏天，小华发现爸爸将水和防冻液（主要成分是不易蒸发、密度为1.11g/cm3的乙二醇）混合后加入汽车水箱，他很不解：夏天为什么还要加防冻液？他思考后认为，加防冻液后，混合液的比热容和沸点都可能发生变化． （1）小华对混合液比热容的变化情况作了进一步思考，觉得混合液的比热容应随含水量（水在混合液中所占体积之比）的增大而增大．为此，他在图甲装置的两支相同试管中分别加入体积相同、含水量不同的混合液，通过实验进行验证． ①实验中存在的问题是 没有控制质量相等 ．
②纠正后，实验通过 比较温度计示数的变化 来比较不同混合液的比热容的大小． （2）小华继续探究混合液沸点与含水量的关系，测得数据如下：
50 40 30 20 10 5 含水量W/% 107 110 116 124 141 160 混合液沸点t/℃ ①请在图乙中，描点作出含水量W与混合液沸点t的关系图线． ②混合液的含水量为15%时，沸点是 130 ℃．
（3）混合液沸腾后冷却，小华测出其密度，发现混合液的密度比混合前利用水和防冻液的质量、体积算出的密度要大．对于混合液沸腾冷却后密度变大的原因，他提出如下猜想： 猜想1：防冻液与水混合时总体积变小； 猜想2：混合液沸腾过程中水大量汽化．
①若猜想1正确，则混合液总体积变小的原因是 分子间有间隙 ．
②为验证猜想2是否正确，他设计了以下方案：将混合液加热至沸腾，分别测出沸腾过程中不同时刻的温度，若猜想正确，实验时可观察到 温度计的示数升高 ；混合液密度变大的原因是 含水量降低，防冻液的含量增大，且防冻液的密度大于水，因而密度变大 ．
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【考点】探究比热容的实验；探究水的沸腾实验． 【分析】（1）用相同的酒精灯加热，即说明在相同的时间，相同的酒精灯所放出的热量是相同的；要控制两者的质量相等；比较它们升高的温度，升高的温度高，比热容小．
（2）描出含水量和混合液沸点的对应点，然后用光滑的曲线连接起来；从图象上找出含水量达到15%时，混合液的沸点．
（3）分子间有间隙；长时间使用后，混合液中的水由于汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高．根据ρ=判断密度的变化．
【解答】解：（1）①为了比较混合液的比热容随含水量的变化，必须保持混合液的质量相等，含水量不同；
②温度计是用来测量液体的温度．实验中，我们控制混合液的质量相同且吸收的热量也相同，所以我们是通过比较温度的变化来比较比热容的大小． （2）描出（50，107）（40，110）（30，116）（20，124）（10，141）（5，160）用光滑的曲线连接各点，如图．
由图知当混合液浓度为15%时，沸点为130℃；
（3）①由于分子间有间隙，所以混合液总体积变小；
与原来相比，水箱内的水由于汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高； 含水量降低，防冻液的含量增大，且防冻液的密度大于水，因而密度变大． 故答案为：（1）没有控制质量相等；比较温度计示数的变化；（2）如图所示：130；（3）①分子间有间隙； ②温度计的示数升高； 含水量降低，防冻液的含量增大，且防冻液的密度大于水，因而密度变大．
21．阅读短文，回答问题．
智能洁具
智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭．
某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源．
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这种洁具装有红外线感应装置，当人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能．表一为该洁具的部分参数，表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积；扬程指水泵能将水提升的高度）． 表一
0.8L/min～1.2L/min 220V 额定电压 清洗喷水量 180W 2100W 烘干机额定功率 加热器额定功率 表二 流量Q/（×10﹣4m3?s﹣1） 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.25 1.80 5.00 7.20 扬程H/m （1）该智能洁具应选用 两 线插头．当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时，电磁铁下端是
N 极．
（2）下列说法正确的是 D ．
A．红外线感应装置利用超声波进行工作 B．暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C．纳米银是银分子，喷水杆材料具有良好的导电性
D．漏电保护装置内的火线与零线短路时，开关S不会被吸起
（3）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗，加热器的效率为 80 %；清洗结束，暖风烘干机工作40s，消耗的电能会使标有“3000imp/（kW?h）”的电能表指示灯闪烁 6 次．[水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃），室温为18℃]
（4）分析表二数据可得，当该水泵的流量为0.8×10﹣4m3/s时，其扬程为 3.2 m；当水泵的流量为1.0×10﹣4m3/s时，输出的水达到对应的扬程，此过程中水泵克服水重力做功的功率P= 5 W．（g取10N/kg）
（5）图乙为洁具的温控装置原理图．R1是滑动变阻器，R2是热敏电阻，其阻值温度升高而减小．当R1两端电压U1增大到一定值时，控制电路将切断加热电路实现对水温的控制． ①适当 减小 （填“增大”或“减小”）电源电压，可使控制水温的预设值升高；
②电源电压设定为10V，当R1接入电路的阻值为6Ω时，R2的电功率为4W，此时加热电路恰好被切断．若预设的水温相对较高，则控制电压U1是 6 V．
【考点】电能表参数的理解与电能的求法；功率的计算；电功率的计算． 【分析】（1）根据智能洁具的外壳不是金属的可确定答案，根据右手螺旋定则可知电磁铁的磁极；
（2）①红外线的主要应用有：红外线照相、红外线夜视仪、红外线加热、红外线摇控等．
②影响蒸发快慢的因素有：液体的温度、液体的表面积、液体上方的空气流动速度； ③喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好； ④根据智能洁具的工作原理分析．
（3）根据清洗喷水量可知水的体积，利用密度公式可求水的质量，利用Q=cm△t可求得水吸收的热量，利用P=可求消耗的电能，然后利用η=可求得加热器的效率，已知电能表的参数“3000imp/（kW?h）”，然后可求闪烁的次数．
（4）根据流量为0.6×10﹣4m3?s﹣1和0.8×10﹣4m3?s﹣1时的杨程，可得出流量增大和杨程增大的关系，然后可求得该水泵的流量为1.0×10﹣4m3/s时，其扬程为5m；根据密度公式变
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形求得水的质量，然后利用G=mg可求得其重力，再利用W=Gh可求得其重力做功，利用P=可求功率；
（5）当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻越小，则电源电压需减小． 根据欧姆定律和串联电路的电压特点，利用P=UI可求得U1，然后根据题意由于要使得水温度较高，则R2的电阻较小，电路中的电流较大，则必须使得U1较大． 【解答】解：（1）由甲图可知，智能洁具的外壳不是金属的，所以不需要用三线插头，选两线插头即可；
当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时，由右手沿着电流方向抓住螺线管，则大拇指朝下，即螺线管下端为N极，上端为S极，
（2）A、红外线感应水龙头是通过红外线反射原理，故A错误；
B、暖风烘干，有热风吹，使水的温度升高，水上方的空气流动速度增大，从而加快了水的蒸发，很快变干，故B错误．
C、银具有良好的导电性，纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好，不是银分子，故不具有良好的导电性，故C错误；
D、漏电保护装置是在火线和零线中电流不等的情况下动作，因而短路时虽然电流很大，但是互相和零线的电流相等，不会动作，则开关S不会被吸起，故D正确． （3）由ρ=可得，每分钟喷出水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10﹣3m3=1.2kg， 水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1.2kg×（38℃﹣18℃）=1.008×105J， 由P=可得：
W电=Pt=2100W×60s=1.26×105J， 加热效率： η=×100%=
×100%=80%；
由P=可得，暖风烘干机工作40s，消耗的电能： W=P烘干t=180W×40s=7200J=7200×
kW?h=0.002kW?h，
电能表指示灯闪烁次数n=0.002kW?h×3000imp/（kW?h）=6，
（4）根据表格中的数据可知，当流量增大为2倍时，杨程增大为原来的4倍，说明杨程与流量的平方成正比，因而当流量为为0.8×10﹣4m3/s时，为1.2×10﹣4m3/s的，则杨程为7.20m×
=3.2m，
由ρ=可得，当水泵的流量为1.0×10﹣4m3/s时，
每秒钟流过水的质量m′=ρV=1.0×103kg/m3×1.0×10﹣4m3=0.1kg， 重力G=m′g=0.1kg×10N/kg=1N，
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当水泵的流量为1.0×10﹣4m3/s时，输出的水达到对应的扬程为5m，水泵做功W=Fs=Gh=1N×5m=5J， 则功率P==
=5W，
（5）①当设定的温度升高时，则热敏电阻的阻值减小，要保持电阻R1的电压不变，则必须保持电路中的电流不变，因而必须减小电源电压； ②当R1=6Ω时的电压U1，电路中的电流为I=电功率P=U2I，则有4W=（10V﹣U1）×
，
，热敏电阻的电压U2=U﹣U1=10V﹣U1，
解得U1=4V或U1=6V，由于要使得水温度较高，则R2的电阻较小，电路中的电流较大，则
必须使得U1较大，设计为6V． 故答案为：（1）两；N；（2）D；（3）80； 6；（4）3.2 5；（5）减小；6．
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2016年9月9日
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