如图所示的电路，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为20Ω

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如图所示的电路，电源电压保持不变，定值电阻 $R_{1}$ 的阻值为 $20 Ω$ ．闭合开关，调节滑动变阻器 $R_{2}$ 的电阻，当滑片 $P$ 从一端移动到另一端时，电流表的示数变化范围为 $0.1 A ~ 0.5 A$ ．求：

（1）电源电压；

（2）滑动变阻器 $R_{2}$ 的最大阻值；

（3）通过计算说明滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，它消耗的功率最大，并求出最大功率。

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在《空气的存在》一课中，教材里设计了如图所示的活动：“用粗铁丝做的夹子夹住空易拉罐，并向空易拉罐中倒入少许水。然后对易拉罐加热，有大量水汽逸出时，把易拉罐开口朝下扣在冷水中（不要扣入得太深），观察现象。”如果实验现象能成为空气存在的证据，活动中应该看到什么现象？请你解释产生这一现象的原因。

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自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。

（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在　　的作用下，通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后，由于　　，会继续向上运动

（2）自动取水时，将1升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦？

（3）某电热水壶的额定电压为220伏，加热功率为1100瓦，保温功率为55瓦，工作电路如图丙。制作电热水壶时，所选用电热丝 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的阻值分别为多少欧姆？

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风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。

（1）风力发电机是根据　　原理制成的。为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按　　方向转动（选填“顺时针”或“逆时针” $)$ 。

（2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达11200吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米 $^{3}$ ？（海水密度取 $1.0 \times 10^{3}$ 千克 $/$ 米 $^{3})$

（3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨？

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炎热的天，某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水，它比普通洒水车的降温、净化空气的效果更好（雾炮车的参数如下表所示）

（1）雾炮车净化空气主要针对的污染物是　　。

（2）雾炮车的降温效果更好，原因是喷出的极细水珠增加了　　，从而加快了水的蒸发。

（3）已知某古桥的桥面能承受的最大压强为 $6 \times 10^{5}$ 帕，通过计算判断该雾炮车能否满载通过？

雾炮车的部分参数

空载时质量

最大装水量

满载时轮胎与地面的总接触面积

6000千克

10000千克

0.4米 $^{2}$

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现有规格分别为“ $6 V 3 W$ ”和“ $6 V 6 W$ ”两个小灯泡 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ ，已知它们的电流与电压间关系如图所示。

（1）由图可知， $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 的灯丝电阻都随电流的增大而　　（选填“增大”“减小”或“不变” $)$ 。

（2）若将 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦？

（3）若将 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下， $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 消耗的实际总功率最大值是多少？

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