2007年4月18日，新型高速列車“和諧”號(hào)動(dòng)車組開始馳騁在主要鐵路線上，從而拉開了全國(guó)鐵路第六次大提速的大幕．如圖所示的CRH2型動(dòng)車組由5節(jié)車箱組成，車組總功率為6000kW，最大牽引功率為4800kW，最大行駛速度為200km/h．
（1）當(dāng)該車組用最大牽引功率以最大速度在平直軌道上勻速行駛3min，通過的路程是多少？在這個(gè)過程中車組受到的阻力是多少？
（2）為保證車組正常行駛，每節(jié)車箱上供乘客飲水用的電熱水器耗電功率不能超過2800W．一節(jié)車箱內(nèi)的電熱水器5min最多可產(chǎn)生多少熱量？這些熱量可使多少20℃的水溫度升高到70℃？[水的比熱容為4.2×10³J/]
（3）仔細(xì)觀察車頭的外形，請(qǐng)你談?wù)勥@樣設(shè)計(jì)的好處．

社會(huì)發(fā)展到今天，能源危機(jī)開始困擾人類．人們正在尋找各種可能的未來(lái)能源，以維持人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展．熱核聚變是在上億攝氏度的高溫條件下利用氫的同位素氘、氘在可控情況下發(fā)生的核聚變．聚變反應(yīng)中釋放出來(lái)的核能提供大量的熱量，就像造出一個(gè)“人造太陽(yáng)”．反應(yīng)后的生成物是無(wú)放射性污染的氦．?預(yù)期于2010年建成的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆，可以在16min產(chǎn)生1.44×10¹²J的熱量．據(jù)媒體報(bào)道：1L海水提取的氫的同位素，在完全聚變反應(yīng)中釋放的能量，相當(dāng)于300L汽油完全燃燒所釋放的熱量．請(qǐng)根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并回答以下問題：?
（1）若汽油的密度約為0.7×10³kg/m³，300L汽油的質(zhì)量是多少？（1L=1×10^-3m³）?
（2）若汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg，300L汽油完全燃燒能釋放多少熱量？?
（3）從1.49×10²L海水中提取氫的同位素，在發(fā)生聚變時(shí)可以產(chǎn)生1.44×10¹²J的熱量，若這些熱量轉(zhuǎn)化為電能的效率為50%，則它可以供給一臺(tái)功率是200W的電視機(jī)正常工作多少小時(shí)？
（4）你知道嗎？在安徽省合肥市科學(xué)島上也有一臺(tái)“人造太陽(yáng)”．這個(gè)名為托卡馬克的裝置就要點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)了．閱讀了上述材料和數(shù)據(jù)后，你一定會(huì)有很多感受，談?wù)勀銓?duì)“人造太陽(yáng)”的認(rèn)識(shí)．

如圖1所示電路是在環(huán)境溫度為10℃左右的條件下工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖． 箱內(nèi)電阻R_l=5kΩ，R₂為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖線如圖2所示，電源電壓為12V．當(dāng)電壓鑒別器的兩接入點(diǎn)a，b間的電壓U_ab小于2V時(shí)，鑒別器將使開關(guān)S接通，使恒溫箱內(nèi)的電熱絲通電而發(fā)熱，從而使箱內(nèi)溫度升高；當(dāng)U_ab大于4V時(shí)，鑒別器將使S斷開，停止加熱．

（1）從圖2中讀出環(huán)境溫度為15℃時(shí)的熱敏電阻R₂為______kΩ．
（2）通過計(jì)算判定該恒溫箱內(nèi)的溫度將保持在怎樣的范圍？
（3）若想使此恒溫箱內(nèi)的溫度變化范圍在第（2）問的基礎(chǔ)上降低一些，在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下，可采取怎樣的措施？

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究使用的細(xì)菌培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度需要精確測(cè)控，測(cè)控的方法之一是用熱敏電阻來(lái)探測(cè)溫度．如圖甲所示的電路，將熱敏電阻R置于細(xì)菌培養(yǎng)箱內(nèi)，其余都置于箱外．這樣既可以通過電流表的示數(shù)來(lái)表示箱內(nèi)溫度，又可以通過電壓表的示數(shù)來(lái)表示箱內(nèi)溫度．已知該電路中電源電壓是12V，定值電阻R₁的阻值是200Ω．熱敏電阻R的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示．求：
（1）當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度降低時(shí)，電流表的示數(shù)如何變化？
（2）當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40℃時(shí)，電壓表的示數(shù)是多大？
（3）已知電流表的量程是0--30mA，電壓表的量程是0--8V，則此電路能夠測(cè)量的最高溫度是多大？此時(shí)熱敏電阻R消耗的電功率是多大？

發(fā)光二極管（LED）具有高亮度、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，將在我市推廣使用．如圖甲所示是LED的實(shí)物圖和元件符號(hào)．把一個(gè)額定電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路，如圖乙所示．

（1）閉合開關(guān)S，LED發(fā)光；斷開S，改變電源的正負(fù)極后閉合S，LED卻不發(fā)光，可見，LED具有 ______（填“單向”或“雙向”）導(dǎo)電性；
（2）移動(dòng)滑片P，測(cè)得電流表與電壓表的示數(shù)變化關(guān)系如圖丙所示．當(dāng)該LED正常工作時(shí)，消耗的電功率和此時(shí)變阻器R′接入電路的阻值分別是多少？（要寫出必要的公式和過程）

電磁爐是種新型炊具，它具有加熱快，效率高，節(jié)能環(huán)保，使用方便等特點(diǎn)，其工作原理是利用感應(yīng)線圈通以交流電產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，在其烹飪鍋體內(nèi)產(chǎn)生渦流，使運(yùn)動(dòng)電子與金屬正離子發(fā)生頻繁碰撞，從而產(chǎn)生大量的熱，這種熱直接發(fā)生于鍋體本身，故熱能損耗小，熱效率高達(dá)80%且加熱均勻，烹調(diào)迅速，節(jié)能省電．小華在一次課外活動(dòng)中，對(duì)家用電磁爐進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究，并記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表：

觀察對(duì)象	有關(guān)記錄和相關(guān)活動(dòng)
觀察電磁爐銘牌	U額=220V，P額=1kW
觀察電能表的銘牌	220V   10（40）A  50Hz  2000r/kWh
用電磁爐加熱一壺水（水的質(zhì)量m=2kg，初溫t=30℃）	關(guān)閉家里其他用電器，只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表，表盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r，此時(shí)用溫度計(jì)測(cè)得的水溫為50℃

請(qǐng)你就他在活動(dòng)中獲得的有關(guān)資料，求解或提出有關(guān)問題：
（1）加熱5min，水所吸收的熱量；
（2）電磁爐工作5min消耗的電能；
（3）電磁爐的功率；
（4）請(qǐng)你將（3）的結(jié)果與他在活動(dòng)中的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了什么新問題？并解釋原因．

如圖1所示是家用電熱水器的簡(jiǎn)易示意圖，通過開關(guān)S的斷開或閉合可使熱水器處于保溫或加熱狀態(tài)．已知熱水器水箱裝水60kg，R₁、R₂均為發(fā)熱電阻絲，R₁=55Ω，R₂=825Ω，電源電壓220V恒定．圖是電熱水器工作時(shí)電路中電流隨時(shí)間變化的規(guī)律．問：
（1）水箱中的水從20℃加熱到70℃需要吸收多少焦耳的熱量？[C_水=4.2×103J/]
（2）電熱水器處于加熱和保溫狀態(tài)時(shí)的電功率分別是多大？
（3）該熱水器按圖2規(guī)律工作一天（24小時(shí)）需要消耗多少電能？

小剛同學(xué)家有一臺(tái)電熱水器，銘牌如下表所示．

小天鵝“藍(lán)金剛”XCD--50B型全自動(dòng)電熱水器
額定功率（kW）	2	加熱方式	電加熱器
額定電壓（V）	220	類別	防觸電保護(hù)--類
溫度設(shè)定范圍（℃）	20～90	凈重（kg）	20
容量（L）	50	整機(jī)外形尺寸（mm）	530×φ400
出廠時(shí)間	2005年3月2日

根據(jù)銘牌所提供的信息，求：
（1）該電熱水器電熱絲正常工作時(shí)的電阻是多大？
（2）電熱水器正常工作持續(xù)45min產(chǎn)生的電熱是多少焦？
（3）若夏天用電高峰時(shí)家庭電路的實(shí)際電壓只有198V，不考慮電熱絲電阻隨溫度的變化，則電熱水器在用電高峰時(shí)的實(shí)際功率為多少？

如圖甲所示是兩電阻R₁、R₂各自的U-I圖線．求：
（1）電阻R₁的阻值為多大？
（2）如果把R₁、R₂兩個(gè)電阻串聯(lián)接成如圖乙所示的電路時(shí)，電流表的示數(shù)為0.1A．求：
①電阻R₂的電功率．
②電阻R₁、R₂在1min內(nèi)消耗的電能之和．

為應(yīng)對(duì)日益短缺的石油危機(jī)，世界各國(guó)正加緊新能源汽車的研制和生產(chǎn)．我國(guó)自主研發(fā)的“東光牌”油電混合動(dòng)力汽車（具備內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力裝置），每種動(dòng)力裝置的額定功率都是50kW，充電一次可貯存電能100kW?h．
（1）若該車只由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，每次充電后，可正常工作多少h？
（2）目前車用乙醇汽油的熱值約為4.0×10⁷J/kg，汽車行駛消耗一次充電的電能，相當(dāng)于節(jié)約多少kg汽油？
（3）如果該車動(dòng)力裝置的機(jī)械效率為75%，它正常工作1min所做的有用功是多少J？