学习了电学和热学知识后，小明在学校食堂里通过实验和咨询得到以下数据：

已知水的比热容c_水＝4.2×10³ J/(kg·℃)

(1)如果使用煤炉做同样的实验，已知煤炉燃烧所用无烟煤的热值为3.4×10⁷ J/kg，假设煤炉的热能利用率为20％，无烟煤的价格是0.4元/kg，则需花费多少钱？

(2)如果学校可以同时提供电、煤气和煤，从经济和环保等角度综合分析，你会建议学校食堂使用哪种燃料？请阐明理由．

咸宁市有丰富的地热资源——温泉，充分利用温泉，既节约能源，又保护环境．市内某科研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤作燃料供热，后改用温泉水供热．经多次试用后发现每小时用70℃的温泉水0.5 t流过散热器后变为50℃，可达到以燃煤供热的效果，已知煤的热值q＝3×10⁷ J/kg，求：

(1)温泉水向实验室每小时提供多少热量？

(2)该科研单位每月(按30天计)最少可节约燃煤多少？

若电厂通过供电系统用220 V的恒定电压给小刚家所在的离电厂较远的小区供电，某天小刚发现自家“220 V 100 W”的白炽灯工作10 min时，消耗电能为4.86×10⁴ J．

(1)小明家照明电路的实际电压是多少？

(2)已知小刚家进户线上装有一空气开关，当电流达到20 A时，空气开关自动“跳闸”，他家此时允许消耗的最大电功率为多大(不考虑温度对电阻的影响)？

夏天常拉闸限电，给生活和学习带来很多不便．聪明的王磊想：电动自行车上有36 V的电瓶，不是可以用它来当电源提供照明吗？他找来“6.3 V 0.2 A”和“4.5 V 0.3 A”两种规格的小灯泡各10个．你认为他应选用多少个、哪种规格的灯泡、如何连接，才能使连入电路的灯泡都能正常发光？电路的总电阻是多少？连入电路中的灯泡的总功率是多少？

如图所示是目前常用的一种家用电热水壶，某校物理课外实践活动小组的同学们为了了解一铭牌脱落的这种电热水壶的性能，进行了下面的探究实验：在壶中装入1 kg水后开始通电加热，每隔1分钟测一次水温，到第4分钟时断开电路．水温开始下降，同样也是每隔1分钟测一次水温，得到的数据如下表所示：

因盛水塑制容器的质量和比热较小，实验中活动小组的同学们未考虑其吸收和放出的热量．请你根据该小组的同学们提供的数据粗略求出：

(1)将这壶水烧开所需时间．

(2)壶中水在前后4 min内吸收和放出的热量．

(3)该电热水壶的热效率．

(4)该电热水壶中电热管的电功率．

小王家新买的电热淋浴器的铭牌如下表所示．小王按说明书要求给淋浴器装满水，通电50 min，观察到淋浴器上温度计的示数由23℃上升到45℃．求：

(1)在加热过程中，水箱中的水吸收的热量是多少[c_水＝4.2×10³ J/(kg·℃)]？

(2)电热淋浴器加热过程中产生的热量是多少？

(3)比较(1)(2)两问计算结果，你认为违背能量守恒定律吗？为什么？

如图甲所示为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶(一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶)，图乙是该电水壶的铭牌．

某同学用这种电水壶烧开水，他将水放至最大水量，测得水的温度是18℃，通电5 min　50 s，水烧开(在一个标准大气压下)．试通过计算，回答下面的问题：

(1)算一算此电水壶正常工作时的电流．

(2)该电水壶电热丝的电阻多大？

(3)现测得电源电压为210 V，算一算此电水壶工作的效率．

(4)为了测定该无线电水壶的效率，你应该准备哪些实验器材？

如图所示是家用照明灯泡的铭牌，请回答：

(1)灯泡的额定电压、额定功率各是多少？

(2)当灯泡分别在210 V、230 V的电压下工作时，消耗的功率分别为多大？

(3)分析计算结果，你发现了什么？

电热炉内有两个阻值分别为R₁＝60 Ω和R₂＝120 Ω的发热电阻，用一个旋转开关可以实现电热炉多挡位工作的要求．将电热炉接入家庭电路中．

(1)当电热炉只有发热电阻R₁工作时，通过它的电流是多大？

(2)若要求电热炉发热功率最大，R₁、R₂应怎样连接？求出这个最大功率值．

(3)下图是这个电热炉的工作原理图，其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，…，9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接．如旋钮上的箭头指向图中位置C时，金属滑片将3、4触点接通，同时也将8、9触点接通．试分析旋转开关的箭头指向何位置时，电热炉的功率最大？

当加在白炽灯两端的电压与其额定电压相比变化不大时，可认为灯丝的电阻保持其正常工作时的电阻值不变．我们知道，在用电高峰期时，尤其是农村，家庭电路的白炽灯比正常发光时要暗些．

(1)请你分析发生上述现象的原因．

(2)一个标有“220 V 40 W”的白炽灯泡，它正常工作时，灯丝电阻是多少？

(3)若灯泡两端的实际电压只有210 V，上述灯泡发光的实际功率是多少？