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如图甲所示的是养鸡场的一种电热孵卵器，杨洁同学为该场设计安装了调节温度的旋钮式多档开关，其内部电路简图如图甲所示，两电阻丝阻值R₁=R₂=242Ω，旋转多档开关的旋钮可以改变a、b、c、d 四个接线之间的连接情况，从而使家用电器达到所需温度．图乙给出了其中的五种连接方式．

则：（1）图乙中电路连接不正确的是哪一个？（用英文字母表示）并请你说明原因．
（2）按图乙电路中那种连接连接方式电热孵卵器的功率最小？试计算该电器正常使用时的最小功率．
（3）由于实际情况，需要开启电热孵卵器的高温档，让其工作1min；若电热孵卵器孵化室内空气质量为1.3kg，空气的比热容为1.0×10³J/（kg?℃），电热孵卵器的效率为65%，那么孵化室内空气的温度上升了多少？

解：（1）分析电路可知，A图仅有R₁接入电路，B图两电阻串联，C图两电阻并联，D图为电源短路，E图仅有R₂接入电路，所以电路连接不正确的是D图；
（2）由乙图可知，B图中两电阻串联，电路中的总电阻最大，功率最小，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴P_min= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =100W；
（3）由乙图可知，C图中两电阻并联，电路中的总电阻最小，功率最大，
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
∴R_并= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =121Ω，
工作1min消耗的电能产生的热量：
Q=W= $\text{[math]}$ t= $\text{[math]}$ ×60s=24000J，
空气吸收的热量：
Q_吸=Qη=24000J×65%=15600J，
∵Q_吸=cm△t，
∴孵化室内空气的温度上升值：
△t= $\text{[math]}$ =12℃．
答：（1）（1）不正确的是D；短路；
（2）按图乙电路中B图连接连接方式电热孵卵器的功率最小，该电器正常使用时的最小功率为100W；
（3）开启电热孵卵器的高温档，让其工作1min，孵化室内空气的温度上升了12℃．
分析：（1）结合选项的连接方式分析电路图，即可得出电路的连接方式，从而判断电路连接是否正确；
（2）根据P= $\text{[math]}$ 可知，电压一定时，电路中的电阻最大时电热孵卵器的功率最小，根据电阻的串联和电功率公式求出其大小；
（3）当电路中总电阻最小时，电路的电功率最大，根据电阻的并联特点求出总电阻，根据Q=W= $\text{[math]}$ t求出消耗的电能产生的热量，利用效率公式求出空气吸收的热量，再根据Q_吸=cm△t求出孵化室内空气的温度上升值．
点评：本题考查了电功与热量的综合计算以及电功率公式的应用，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对电路的连接方式的分析，还考查串联电路、并联电路在实际生活中的应用．

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如图甲所示的是养鸡场的一种电热孵卵器，杨洁同学为该场设计安装了调节温度的旋钮式多档开关，其内部电路简图如图甲所示，两电阻丝阻值R_l=R₂=242Ω，旋转多档开关的旋钮可以改变a、b、c、d 四个接线之间的连接情况，从而使家用电器达到所需温度．图乙给出了其中的五种连接方式．

则：（1）图乙中电路连接不正确的是哪一个？（用英文字母表示）并请你说明原因．
（2）按图乙电路中那种连接连接方式电热孵卵器的功率最小？试计算该电器正常使用时的最小功率．
（3）由于实际情况，需要开启电热孵卵器的高温档，让其工作1min；若电热孵卵器孵化室内空气质量为1.3kg，空气的比热容为1.0×10³J/（kg?℃），电热孵卵器的效率为65%，那么孵化室内空气的温度上升了多少？

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如图甲所示的是养鸡场的一种电热孵卵器，杨洁同学为该场设计安装了调节温度的旋钮式多档开关，其内部电路简图如图甲所示，两电阻丝阻值R_l = R₂ = 242Ω，旋转多档开关的旋钮可以改变a 、b 、c、d 四个接线之间的连接情况，从而使家用电器达到所需温度。图乙给出了其中的五种连接方式。几种长lm ，横截面积lmm² 的金属导线在20 ℃ 时的电阻值
则：( l ）图乙中电路连接不正确的是哪一个？（用英文字母表示）并请你说明原因。（2 ）计算该家用电器正常使用时的最小功率。
( 3 ）如果请你选用上表中的材料做电阻线，你将选用何种材料，若电阻线的横截面积为1mm² ，至少要多长的电阻线？为了缩小电阻线的体积，你打算对材料作何种处理？

导线	电阻R/Ω	导线	电阻R/Ω
铜	0.017	钨	0.052
铝	0.027	锰铜合金	0.44
铁	0.096	镍铬合金	1.1

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几种长lm ，横截面积lmm² 的金属导线在20 ℃ 时的电阻值
则：( l ）图乙中电路连接不正确的是哪一个？（用英文字母表示）并请你说明原因。（2 ）计算该家用电器正常使用时的最小功率。
( 3 ）如果请你选用上表中的材料做电阻线，你将选用何种材料，若电阻线的横截面积为1mm² ，至少要多长的电阻线？为了缩小电阻线的体积，你打算对材料作何种处理？

导线	电阻R/Ω	导线	电阻R/Ω
铜	0.017	钨	0.052
铝	0.027	锰铜合金	0.44
铁	0.096	镍铬合金	1.1

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科目：初中物理 来源：2013年山东省威海市荣成市中考物理模拟试卷（一）（解析版） 题型：解答题

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