Question

【题目】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．
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

额定电压	220V	清洗喷水量	0.8L/min～1.2L/min
烘干机额定功率	180W	加热器额定功率	2100W

（1）该智能洁具应选用线插头．当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时，电磁铁下端是极．
（2）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗，加热器的效率为多少[水的比热容c=4.2×10﹣3 J/（kg℃），室温为18℃]
（3）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，其阻值随温度升高而减小．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． 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是多少V．

Answer 1

【答案】
（1）两；N
（2）解：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%

答：加热器的效率为80%

（3）6
【解析】解：（1）由甲图可知，只有火线和零线，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（3）设R1=6Ω时，R1两端的电压为U1 ， 此时电路中的电流I= ，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，热敏电阻两端的电压U2=U﹣U1=10V﹣U1 ，
由P=UI可得，R2的电功率P2=（10V﹣U1）× =4W，
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．
【考点精析】通过灵活运用安培定则和欧姆定律及其应用，掌握安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）．安培定则简记：入线见，手正握；入线不见，手反握．大拇指指的一端是北极(N极)． （注意：入的电流方向应由下至上放置）；欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）即可以解答此题．