电磁炉是种新型炊具，它具有加热快，效率高，节能环保，使用方便等特点，其工作原理是利用感应线圈通以交流电产生交变磁场，在其烹饪锅体内产生涡流，使运动电子与金属正离子发生频繁碰撞，从而产生大量的热，这种热直接发生于锅体本身，故热能损耗小，热效率高达80%且加热均匀，烹调迅速，节能省电．小华在一次课外活动中，对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了有关数据，如下表：
| 观察对象 | 有关记录和相关活动 |
| 观察电磁炉铭牌 | U额=220V，P额=1kW |
| 观察电能表的铭牌 | 220V 10（40）A 50Hz 2000r/kWh |
| 用电磁炉加热一壶水（水的质量m=2kg，初温t=30℃） | 关闭家里其他用电器，只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得的水温为50℃ |
请你就他在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题：
（1）加热5min，水所吸收的热量；
（2）电磁炉工作5min消耗的电能；
（3）电磁炉的功率；
（4）请你将（3）的结果与他在活动中的有关数据进行比较，发现了什么新问题？并解释原因．
考点分析：
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发光二极管（LED）具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用．如图甲所示是LED的实物图和元件符号．把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示．
（1）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有 ______（填“单向”或“双向”）导电性；
（2）移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示．当该LED正常工作时，消耗的电功率和此时变阻器R′接入电路的阻值分别是多少？（要写出必要的公式和过程）
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现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度．如图甲所示的电路，将热敏电阻R
置于细菌培养箱内，其余都置于箱外．这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度．已知该电路中电源电压是12V，定值电阻R
1的阻值是200Ω．热敏电阻R
的阻值随温度变化的关系如图乙所示．求：
（1）当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化？
（2）当培养箱内的温度为40℃时，电压表的示数是多大？
（3）已知电流表的量程是0--30mA，电压表的量程是0--8V，则此电路能够测量的最高温度是多大？此时热敏电阻R
消耗的电功率是多大？
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如图1所示电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图． 箱内电阻R
l=5kΩ，R
2为热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图2所示，电源电压为12V．当电压鉴别器的两接入点a，b间的电压U
ab小于2V时，鉴别器将使开关S接通，使恒温箱内的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当U
ab大于4V时，鉴别器将使S断开，停止加热．
（1）从图2中读出环境温度为15℃时的热敏电阻R
2为______kΩ．
（2）通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围？
（3）若想使此恒温箱内的温度变化范围在第（2）问的基础上降低一些，在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下，可采取怎样的措施？
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社会发展到今天，能源危机开始困扰人类．人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展．热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氘在可控情况下发生的核聚变．聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就像造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．预期于2010年建成的实验反应堆，可以在16min产生1.44×10
12J的热量．据媒体报道：1L海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量．请根据所提供的数据进行计算，并回答以下问题：
（1）若汽油的密度约为0.7×10
3kg/m
3，300L汽油的质量是多少？（1L=1×10
-3m
3）
（2）若汽油的热值为4.6×10
7J/kg，300L汽油完全燃烧能释放多少热量？
（3）从1.49×10
2L海水中提取氢的同位素，在发生聚变时可以产生1.44×10
12J的热量，若这些热量转化为电能的效率为50%，则它可以供给一台功率是200W的电视机正常工作多少小时？
（4）你知道吗？在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”．这个名为托卡马克的装置就要点火实验了．阅读了上述材料和数据后，你一定会有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识．
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2007年4月18日，新型高速列车“和谐”号动车组开始驰骋在主要铁路线上，从而拉开了全国铁路第六次大提速的大幕．如图所示的CRH2型动车组由5节车箱组成，车组总功率为6000kW，最大牵引功率为4800kW，最大行驶速度为200km/h．
（1）当该车组用最大牵引功率以最大速度在平直轨道上匀速行驶3min，通过的路程是多少？在这个过程中车组受到的阻力是多少？
（2）为保证车组正常行驶，每节车箱上供乘客饮水用的电热水器耗电功率不能超过2800W．一节车箱内的电热水器5min最多可产生多少热量？这些热量可使多少20℃的水温度升高到70℃？[水的比热容为4.2×10
3J/]
（3）仔细观察车头的外形，请你谈谈这样设计的好处．
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