2007年4月18日，新型高速列車“和諧”號動車組開始馳騁在主要鐵路線上，從而拉開了全國鐵路第六次大提速的大幕．如圖所示的CRH2型動車組由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）仔細觀察車頭的外形，請你談談這樣設計的好處．

社會發(fā)展到今天，能源危機開始困擾人類．人們正在尋找各種可能的未來能源，以維持人類社會的持續(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．聚變反應中釋放出來的核能提供大量的熱量，就像造出一個“人造太陽”．反應后的生成物是無放射性污染的氦．?預期于2010年建成的實驗反應堆，可以在16min產(chǎn)生1.44×10¹²J的熱量．據(jù)媒體報道：1L海水提取的氫的同位素，在完全聚變反應中釋放的能量，相當于300L汽油完全燃燒所釋放的熱量．請根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)進行計算，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%，則它可以供給一臺功率是200W的電視機正常工作多少小時？
（4）你知道嗎？在安徽省合肥市科學島上也有一臺“人造太陽”．這個名為托卡馬克的裝置就要點火實驗了．閱讀了上述材料和數(shù)據(jù)后，你一定會有很多感受，談談你對“人造太陽”的認識．

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恒溫箱原理簡圖． 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．當電壓鑒別器的兩接入點a，b間的電壓U_ab小于2V時，鑒別器將使開關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U_ab大于4V時，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℃時的熱敏電阻R₂為______kΩ．
（2）通過計算判定該恒溫箱內(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)學研究使用的細菌培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度需要精確測控，測控的方法之一是用熱敏電阻來探測溫度．如圖甲所示的電路，將熱敏電阻R置于細菌培養(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)來表示箱內(nèi)溫度，又可以通過電壓表的示數(shù)來表示箱內(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系如圖乙所示．求：
（1）當培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度降低時，電流表的示數(shù)如何變化？
（2）當培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40℃時，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，則此電路能夠測量的最高溫度是多大？此時熱敏電阻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，將在我市推廣使用．如圖甲所示是LED的實物圖和元件符號．把一個額定電壓為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S，LED發(fā)光；斷開S，改變電源的正負極后閉合S，LED卻不發(fā)光，可見，LED具有 ______（填“單向”或“雙向”）導電性；
（2）移動滑片P，測得電流表與電壓表的示數(shù)變化關系如圖丙所示．當該LED正常工作時，消耗的電功率和此時變阻器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，其工作原理是利用感應線圈通以交流電產(chǎn)生交變磁場，在其烹飪鍋體內(nèi)產(chǎn)生渦流，使運動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中，對家用電磁爐進行了相關的觀察和研究，并記錄了有關數(shù)據(jù)，如下表：

觀察對象	有關記錄和相關活動
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，此時用溫度計測得的水溫為50℃

請你就他在活動中獲得的有關資料，求解或提出有關問題：
（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）請你將（3）的結果與他在活動中的有關數(shù)據(jù)進行比較，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易示意圖，通過開關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電路中電流隨時間變化的規(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）需要消耗多少電能？

小剛同學家有一臺電熱水器，銘牌如下表所示．

小天鵝“藍金剛”XCD--50B型全自動電熱水器
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--類
溫度設定范圍（℃）	20～90	凈重（kg）	20
容量（L）	50	整機外形尺寸（mm）	530×φ400
出廠時間	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）若夏天用電高峰時家庭電路的實際電壓只有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的實際功率為多少？

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、R₂兩個電阻串聯(lián)接成如圖乙所示的電路時，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．

為應對日益短缺的石油危機，世界各國正加緊新能源汽車的研制和生產(chǎn)．我國自主研發(fā)的“東光牌”油電混合動力汽車（具備內(nèi)燃機、電動機兩種動力裝置），每種動力裝置的額定功率都是50kW，充電一次可貯存電能100kW?h．
（1）若該車只由電動機提供動力，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，相當于節(jié)約多少kg汽油？
（3）如果該車動力裝置的機械效率為75%，它正常工作1min所做的有用功是多少J？