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阅读短文,回答文后的问题 PTC一一一热敏电阻 在3D打印笔中装入塑料条,接通电...

阅读短文,回答文后的问题

PTC一一一热敏电阻

3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热熔的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成。目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。

PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。

1)打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热逐渐变软变稀。此时_________转化为内能。

2)打印笔工作有快、慢两挡。快挡打印时,图乙中开关S1应处于________状态。

3)若快档打印时温度为250℃,打印笔的电功率是_________W.

4)家用固体电热灭蚊器也是使用PTC陶瓷电热元件,图丁为其电阻随温度变化的图象,由图可知,该PTC材料的居里点温度为________.

 

电能 闭合 80 100 【解析】 (1)[1]打印笔工作时,PTC电阻发热,消耗电能,塑料受热熔化,电能转化为内能; (2)[2]由电路图可知,当开关S1 断开时,电路只有R1 工作,电阻较大,根据可知,此时电路消耗的功率较小,为慢档; 当开关S1闭合时,两电阻并联,总电阻最小,根据可知,此时总功率较大,为快挡; (3)[3]由图丙可知,温度为250℃时,一个电阻为1210Ω, 则一个发热体的功率 , 因为R1 、R2 是相同的PTC发热电阻,打印笔工作有快、慢两档。 所以快档打印时,打印笔的电功率 ; (4)[4]由图象可知,当温度超过100℃时,电阻值则随温度的升高而增大,根据可知,功率减小,产热减慢,温度下降; 当温度低于100℃时,其电阻随温度的升高而减小,根据可知,功率增大,产热加快,温度上升。故该PTC材料的居里点温度为100℃.  
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考点分析:
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如图所示,在测量小灯泡的电功率实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 1A”A滑动变阻器和“50Ω 2A”B滑动变阻器,电源电压为6V.

1)本实验中应选择_________滑动变阻器(选填“A”或“B”)

2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大。

________

3)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表电压表均有示数,接下来应进行的操作是______.

A.断开开关,更换小灯泡

B.检查电路是否断路

C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光

4)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向右端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_____W.

 

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小红用图示装置探究滑轮组提升重物时的机械效率.下表是她设计的实验数据记录表格及所测的数据:

实验

序号

物重

G/N

物体上升

高度h/cm

手的拉力

F/N

_____

1

2

10

1.0

30

2

3

10

1.4

30

3

6

10

2.5

30

 

1)请将表格中信息补充完整:;

2)小红在实验中所用动滑轮的重量最有可能是_____

A.0.9N   B.1N   C.1.2N   D.1.5N

3)请依据表格中数据,计算第3次实验时,滑轮组的机械效率______

4)请分析小红的实验数据(写出分析过程),为提高该滑轮组提升重物时的机械效率,可以采取的措施是什么______

 

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如图所示,将标有“2.5V 0.625W”字样的小灯泡接入电源电压为4.5V(电压保持不变)电路中,为调节灯泡亮度,在电路中串联一个滑动变阻器,两个电压表的量程都是3V

1)移动滑动变阻器滑片,使小灯泡正常发光,灯泡正常发光时的电阻是多大?

2)为保证两个电压表两端的电压不超过3V,小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下,滑动变阻器允许的取值范围是多少?(假定灯丝电阻保持不变)

 

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在烧杯中装入0.5kg水,水温为20.用酒精灯加热,使水温升高到70.求:

1)水吸收的热量;

2)最少消耗多少酒精。(c=4.2×103J/kg.℃),q酒精=3×107J/kg

 

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如图所示,在虚线框内分别画出开关和灯泡的符号,使之符合安全用电要求.

_________

 

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