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第十八章　磁及其相互作用-第二十一章 能源、材料与可持续发展
(考试时间：90分钟　　满分：100分　　得分：________)
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求)
1. “中国天眼”FAST是世界上口径最大的射电望远镜，其接收到的脉冲星信号是频率较低的电磁波，它们是（A）
A．无线电波 B．可见光
C．X射线 D．γ射线
2．西藏蕴藏丰富的清洁能源可用于发电，下列发电站利用不可再生能源的是（B）
A．那曲风电场 B．拉萨火电厂
C．纳金太阳能电站 D．羊八井地热电站
3．有关电和磁的知识，下列说法正确的是（A）
A．发电机的工作原理是电磁感应现象
B．验电器的原理是同种电荷相互吸引
C．电风扇工作时将机械能转化为电能
D．电流的磁场方向跟电流的方向无关
4．三峡水电站是目前世界上装机容量最大的水电站，下列相关说法正确的是（B）
A．水力发电是将电能转化为机械能
B．水能是一次能源，电能是二次能源
C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电
D．机械能和电能可以相互转化，故能量转化没有方向性
5．目前，电能的输送主要采用高压输电的方式，下列说法不正确的是（D）
A．采用高压输电，可以减少电能在输送线路上的损失
B．在输电过程中，使用的变压器工作原理是电磁感应
C．高压触电常见类型有高压电弧触电和跨步电压触电
D．小鸟停在高压线上并不会触电，因为小鸟是绝缘体
6．如图所示，闭合开关，下列判断正确的是（A）
A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．只对调电源正负极，小磁针偏转方向不变
C．静止后的小磁针右端为N极
D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变
7．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S时，电流表和弹簧测力计都有示数，再闭合S1时，则（B）
A．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小
B．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数变大
C．螺线管上端是南极，弹簧测力计的示数减小
D．螺线管上端是北极，弹簧测力计的示数变小
8．如图为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是（D）
A．电动机通电后不转，一定是电路断路
B．电动机工作过程中，消耗电能全部转化为机械能
C．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
D．把电池换成灵敏电流计，快速转动线圈电流计指针会偏转
9．以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（D）
A．磁感线不是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近
B．增大电流，电磁铁吸引铁钉的数量减少
C．同时对调磁极和电源正负极，电动机线圈转动方向会发生改变
D．闭合开关，导体平行磁感线运动时，电流计指针不发生偏转
10．如图是汽车尾气中CO排放量的检测电路的简化电路。当CO 浓度高于某一设定值时，报警装置发声报警。下列说法正确的是（C）
A．闭合开关S，电磁铁的上端是S极
B．当CO 浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．R1阻值随CO 浓度增大而减小
D．将R2的滑片上移，检测电路在 CO浓度更高时报警
二、多项选择题(本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得 4分，选对但不全得2分，有选错得0分)
11．近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列关于信息和能源的说法中正确的是（AC）
A．按照能源分类，风能属于一次能源也属于可再生能源
B．石油、水能、可燃冰都属于可再生能源
C．5G和4G通信信号的电磁波在真空中的传播速度相等
D．目前建成的核能发电站利用了核聚变原理
12．小明观察小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计如图的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则（BC）
A．闭合开关S后，电磁铁的上端为N极
B．滑动变阻器的滑片P向上调整后，
栏杆更容易抬起
C．若栏杆不能抬起，可通过增大电池的
电压进行改进
D．B端挂的铁柱可以用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替
三、填空题(本大题共6小题，每空1分，共12分)
13．5G网络是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒几十G，5G芯片是由半导体(选填“半导体”或“超导体”)材料制成的。5G通信通过电磁波传输信号。
14．如图为某光伏发电系统简化电路图，当太阳光照射太阳能电池板时可向蓄电池充电，当夜晚来临时，蓄电池向用电器供电。从能源与可持续利用的角度分析，太阳能属于可再生能源，其能量来源于太阳内部氢原子核发生的核聚变。
15．将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的N极指向地磁的南极。
16．如图是扬声器的构造示意图，当线圈中有电流通过时，线圈受到磁体的作用而运动，这与电动机的工作原理相同，由于通过线圈的电流是交变电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
17．如图所示，小明同学将小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关S，小磁针转动，小磁针的S极靠近螺线管的左端，他向右移动变阻器滑片P，螺线管产生的磁场减弱(选填“增强”或“减弱”)。
18．太阳能热水器的原理是将太阳能转化为内能；某太阳能热水器装有100 kg、温度为20 ℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80 ℃。若水吸收的热量由天然气燃烧提供，则需要完全燃烧0.63m3的天然气。[不考虑能量损失，天然气的热值为4×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
四、作图题(本大题共1小题，共6分)
19．(1)(3分)如图，根据磁感线的方向，请标出两个磁体的磁极名称及小磁针的N极。
第19(1)题图 第19(2)题图
(2)(3分)如图，请在图中标出电源的“＋”“－”极，并用箭头标出磁感线的方向。
五、实验探究题(本大题共4小题，共25分)
20．(5分)在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用绝缘细线将一根导体棒悬挂在蹄形磁体的磁场中，再将导体棒、灵敏电流计及开关用导线连成如图所示电路。
(1)实验中通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否存在感应电流。
(2)闭合开关，若保持磁体不动，左右移动导体，电路中有感应电流。
(3)该实验的结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
(4)要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是导体运动方向改变(或改变磁场方向)。(写出一种即可)
(5)若将灵敏电流计换成电源，可探究磁场对通电导体的作用。
21．(6分)(1)如图甲，在“探究通电螺线管外部磁场方向”实验中，根据铁屑排列情况可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场相似；根据小磁针的指向可以判断出：通电时，螺线管的右端是N极。
(2)如图乙，在“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，闭合开关S，可得出结论：电流大小相同时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强。将滑动变阻器的滑片P向右移动，发现电磁铁A吸引大头针的数量减少。
(3)如图丙，在“探究通电导体在磁场中的运动”实验中，给导体棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，可进行的操作是对调蹄形磁体的磁极(或改变通过导体棒AB的电流方向)。此实验过程中是将电能转化为机械能。
22．(7分)某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的北极 (选填“南极”或“北极”)，说明地球周围存在磁场。
(2)在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲，把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向与图乙中小磁针N极指向相反，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
(3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：调节滑片，增大螺线管中的电流、提高电源电压(写出两种方法)。
(4)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了下图的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与电流方向有关，且这个关系可以用安培定则来判断。
23．(7分)如图是一种太阳能路灯，其中太阳能电池的核心部件是光电板，小明想知道光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关。并提出以下猜想：猜想1：可能与光电板的面积有关；猜想2：可能与光电板的光照时间有关；猜想3：可能与光电板的颜色有关。根据猜想，他把不同大小、涂有不同颜色的光电板正对太阳光照射不同的时间，然后再分别让它们对小灯泡供电直到小灯泡熄灭，并记录小灯泡的发光时间于下表中：(实验过程中可以认为光照强度不变)
序号 光电板的面积/m2 光照时间/min 光电板表面所涂颜色 小灯泡发光时间/s
① 0.1 10 黑色 180
② 0.1 10 绿色 120
③ 0.1 10 白色 20
④ 0.2 10 黑色 360
⑤ 0.3 10 黑色 540
⑥ 0.1 20 黑色 360
⑦ 0.1 30 黑色 540
(1)实验是通过比较小灯泡发光时间来比较光电板吸收太阳能的多少。
(2)本次实验所选用小灯泡的规格应该是相同的。
(3)要验证猜想1，需要分析表中①④⑤(填表中的序号)三组数据；分析表中①、⑥、⑦三组数据，我们可以得出结论：光电板吸收太阳能的多少与光照时间有关；分析表中数据①②③还可得到：太阳能光电板表面涂层用黑色最好。
(4)如果把小灯泡换成同样亮度的LED灯，LED灯的发光时间将增加(选填“增加”“不变”或“减少”)。
(5)根据生活经验，我们猜想光电板吸收太阳能的多少还与光照强度(或光电板的倾角等)等因素有关。
六、综合应用题(本大题共2小题，共19分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分)
24．(7分) 某家庭太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为2 m2，太阳能的吸热参数K为2.5×106 J/(m2·h)(参数的物理意义：每1 m2面积上1 h得到太阳辐射的能量为2.5×106 J)，热水器仅能把接收的太阳能的42%转化为水的内能，若光照5 h可以使热水器内的水温度升高到适宜温度。
(1)求太阳能热水器在此过程中接收到的太阳辐射能量E；
(2)求此过程中热水器中的水吸收的热量；
(3)如果改用燃气热水器烧水，水要吸收同样的热量需燃烧多少天然气？(假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，天然气热值为8.4×107 J/m3)
解：(1)光照5 h可以吸收的太阳辐射能量：
E＝KSt＝2.5×106 J/(m2·h)×2 m2×5 h＝2.5×107 J；
(2)水吸收的热量：Q吸＝ηE＝42%×2.5×107 J＝1.05×107 J；
(3)由题知，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则
Q放＝Q吸，需要的天然气体积：V＝＝＝0.125 m3。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
25．(12分)如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6 V，R1为热敏电阻，置于水箱中，产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22 Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2 A时，继电器衔铁被吸下来。(工作过程中，电源电压均保持不变)
(1)加热时电热丝R3的功率为多少？
(2)如果电热水器储有60 kg的水，电路处于加热状态，正常工作1 h，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，结果保留1位小数]
(3)如果将电热水器水温设为60 ℃，R2的阻值应该调至多少？
解：(1)分析图甲可知，当衔铁与上方触点接通时，工作电路中只有R3工作，为加热状态；当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态；加热时电热丝R3的功率：
P＝＝＝2 200 W；
(2)电路正常工作1 h，电路产生的热量：
Q＝Pt＝2 200 W×3 600 s＝7.92×106 J，
水吸收的热量：Q吸＝ηQ＝80%×7.92×106 J＝6.336×106 J，
由Q吸＝cmΔ t得，水升高的温度：
Δ t＝＝≈25.1 ℃；
(3)如果将热水器中的水温设置为60 ℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2 A，由I＝可知，此时控制电路的总电阻：R总＝＝＝30 Ω，由图乙可知，60 ℃ 时R1的阻值为10 Ω，则R2的阻值：
R2＝R总－R1＝30 Ω－10 Ω＝20 Ω。第十八章　磁及其相互作用-第二十一章 能源、材料与可持续发展
(考试时间：90分钟　　满分：100分　　得分：________)
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求)
1. “中国天眼”FAST是世界上口径最大的射电望远镜，其接收到的脉冲星信号是频率较低的电磁波，它们是（ ）
A．无线电波 B．可见光
C．X射线 D．γ射线
2．西藏蕴藏丰富的清洁能源可用于发电，下列发电站利用不可再生能源的是（ ）
A．那曲风电场 B．拉萨火电厂
C．纳金太阳能电站 D．羊八井地热电站
3．有关电和磁的知识，下列说法正确的是（ ）
A．发电机的工作原理是电磁感应现象
B．验电器的原理是同种电荷相互吸引
C．电风扇工作时将机械能转化为电能
D．电流的磁场方向跟电流的方向无关
4．三峡水电站是目前世界上装机容量最大的水电站，下列相关说法正确的是（ ）
A．水力发电是将电能转化为机械能
B．水能是一次能源，电能是二次能源
C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电
D．机械能和电能可以相互转化，故能量转化没有方向性
5．目前，电能的输送主要采用高压输电的方式，下列说法不正确的是（ ）
A．采用高压输电，可以减少电能在输送线路上的损失
B．在输电过程中，使用的变压器工作原理是电磁感应
C．高压触电常见类型有高压电弧触电和跨步电压触电
D．小鸟停在高压线上并不会触电，因为小鸟是绝缘体
6．如图所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．只对调电源正负极，小磁针偏转方向不变
C．静止后的小磁针右端为N极
D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变
7．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S时，电流表和弹簧测力计都有示数，再闭合S1时，则（ ）
A．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小
B．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数变大
C．螺线管上端是南极，弹簧测力计的示数减小
D．螺线管上端是北极，弹簧测力计的示数变小
8．如图为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．电动机通电后不转，一定是电路断路
B．电动机工作过程中，消耗电能全部转化为机械能
C．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
D．把电池换成灵敏电流计，快速转动线圈电流计指针会偏转
9．以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（ ）
A．磁感线不是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近
B．增大电流，电磁铁吸引铁钉的数量减少
C．同时对调磁极和电源正负极，电动机线圈转动方向会发生改变
D．闭合开关，导体平行磁感线运动时，电流计指针不发生偏转
10．如图是汽车尾气中CO排放量的检测电路的简化电路。当CO 浓度高于某一设定值时，报警装置发声报警。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，电磁铁的上端是S极
B．当CO 浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．R1阻值随CO 浓度增大而减小
D．将R2的滑片上移，检测电路在 CO浓度更高时报警
二、多项选择题(本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得 4分，选对但不全得2分，有选错得0分)
11．近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列关于信息和能源的说法中正确的是（ ）
A．按照能源分类，风能属于一次能源也属于可再生能源
B．石油、水能、可燃冰都属于可再生能源
C．5G和4G通信信号的电磁波在真空中的传播速度相等
D．目前建成的核能发电站利用了核聚变原理
12．小明观察小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计如图的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则（ ）
A．闭合开关S后，电磁铁的上端为N极
B．滑动变阻器的滑片P向上调整后，
栏杆更容易抬起
C．若栏杆不能抬起，可通过增大电池的
电压进行改进
D．B端挂的铁柱可以用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替
三、填空题(本大题共6小题，每空1分，共12分)
13．5G网络是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒几十G，5G芯片是由 (选填“半导体”或“超导体”)材料制成的。5G通信通过 传输信号。
14．如图为某光伏发电系统简化电路图，当太阳光照射太阳能电池板时可向蓄电池充电，当夜晚来临时，蓄电池向用电器供电。从能源与可持续利用的角度分析，太阳能属于 能源，其能量来源于太阳内部氢原子核发生的 。
15．将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明 周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的N极指向地磁的 极。
16．如图是扬声器的构造示意图，当线圈中有电流通过时，线圈受到磁体的作用而运动，这与 的工作原理相同，由于通过线圈的电流是 电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
17．如图所示，小明同学将小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关S，小磁针转动，小磁针的 极靠近螺线管的左端，他向右移动变阻器滑片P，螺线管产生的磁场 (选填“增强”或“减弱”)。
18．太阳能热水器的原理是将太阳能转化为内能；某太阳能热水器装有100 kg、温度为20 ℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80 ℃。若水吸收的热量由天然气燃烧提供，则需要完全燃烧 m3的天然气。[不考虑能量损失，天然气的热值为4×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
四、作图题(本大题共1小题，共6分)
19．(1)(3分)如图，根据磁感线的方向，请标出两个磁体的磁极名称及小磁针的N极。
第19(1)题图 第19(2)题图
(2)(3分)如图，请在图中标出电源的“＋”“－”极，并用箭头标出磁感线的方向。
五、实验探究题(本大题共4小题，共25分)
20．(5分)在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用绝缘细线将一根导体棒悬挂在蹄形磁体的磁场中，再将导体棒、灵敏电流计及开关用导线连成如图所示电路。
(1)实验中通过观察 来判断电路中是否存在感应电流。
(2)闭合开关，若保持磁体不动，左右移动导体，电路中 感应电流。
(3)该实验的结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流。
(4)要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是导 。(写出一种即可)
(5)若将灵敏电流计换成 ，可探究磁场对通电导体的作用。
21．(6分)(1)如图甲，在“探究通电螺线管外部磁场方向”实验中，根据铁屑排列情况可知，通电螺线管外部的磁场和 外部的磁场相似；根据小磁针的指向可以判断出：通电时，螺线管的右端是 极。
(2)如图乙，在“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，闭合开关S，可得出结论：电流大小相同时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越 。将滑动变阻器的滑片P向右移动，发现电磁铁A吸引大头针的数量 。
(3)如图丙，在“探究通电导体在磁场中的运动”实验中，给导体棒AB通电，观察到AB向右运动，要使AB通电后向左运动，可进行的操作是 。此实验过程中是将电能转化为 。
22．(7分)某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 (选填“南极”或“北极”)，说明地球周围存在磁场。
(2)在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲，把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向与图乙中小磁针N极指向 ，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
(3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施： 、 (写出两种方法)。
(4)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了下图的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与 有关，且这个关系可以用 来判断。
23．(7分)如图是一种太阳能路灯，其中太阳能电池的核心部件是光电板，小明想知道光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关。并提出以下猜想：猜想1：可能与光电板的面积有关；猜想2：可能与光电板的光照时间有关；猜想3：可能与光电板的颜色有关。根据猜想，他把不同大小、涂有不同颜色的光电板正对太阳光照射不同的时间，然后再分别让它们对小灯泡供电直到小灯泡熄灭，并记录小灯泡的发光时间于下表中：(实验过程中可以认为光照强度不变)
序号 光电板的面积/m2 光照时间/min 光电板表面所涂颜色 小灯泡发光时间/s
① 0.1 10 黑色 180
② 0.1 10 绿色 120
③ 0.1 10 白色 20
④ 0.2 10 黑色 360
⑤ 0.3 10 黑色 540
⑥ 0.1 20 黑色 360
⑦ 0.1 30 黑色 540
(1)实验是通过比较 来比较光电板吸收太阳能的多少。
(2)本次实验所选用小灯泡的规格应该是 的。
(3)要验证猜想1，需要分析表中 (填表中的序号)三组数据；分析表中①、⑥、⑦三组数据，我们可以得出结论：光电板吸收太阳能的多少与 有关；分析表中数据①②③还可得到：太阳能光电板表面涂层用 色最好。
(4)如果把小灯泡换成同样亮度的LED灯，LED灯的发光时间将 (选填“增加”“不变”或“减少”)。
(5)根据生活经验，我们猜想光电板吸收太阳能的多少还与 等因素有关。
六、综合应用题(本大题共2小题，共19分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分)
24．(7分) 某家庭太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为2 m2，太阳能的吸热参数K为2.5×106 J/(m2·h)(参数的物理意义：每1 m2面积上1 h得到太阳辐射的能量为2.5×106 J)，热水器仅能把接收的太阳能的42%转化为水的内能，若光照5 h可以使热水器内的水温度升高到适宜温度。
(1)求太阳能热水器在此过程中接收到的太阳辐射能量E；
(2)求此过程中热水器中的水吸收的热量；
(3)如果改用燃气热水器烧水，水要吸收同样的热量需燃烧多少天然气？(假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，天然气热值为8.4×107 J/m3)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
25．(12分)如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6 V，R1为热敏电阻，置于水箱中，产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22 Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2 A时，继电器衔铁被吸下来。(工作过程中，电源电压均保持不变)
(1)加热时电热丝R3的功率为多少？
(2)如果电热水器储有60 kg的水，电路处于加热状态，正常工作1 h，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，结果保留1位小数]
(3)如果将电热水器水温设为60 ℃，R2的阻值应该调至多少？

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