题目内容
【题目】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,R1、R2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________℃.
【答案】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℃.
【题目】碚碚很善于思考,碚碚想:浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢?
(1)如图所示,碚碚和缙缙利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计,进行了如下探究:
①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量;
②用弹簧测力计测出圆柱体的重力G;
③如图所示,将圆柱体部分浸入烧杯的水中,静止在某一深度,记下弹簧测力计的示数F,则圆柱体所受水的浮力为______(用弹簧测力计所测得的量来表示);此时向天平的右盘加上适量的砝码,使天平重新平衡,记下天平的读数,则圆柱体对水的压力为______(用天平所测得的量来表示).
(2)如表为碚碚和缙缙记录的实验数据:(表中h2>h1)
圆柱的位置 | 圆柱体的重力 G/N | 弹簧测力计的示数F/N | 烧杯和水的总质量m1/g | 天平的读数m2/g |
圆柱体部分浸入 | 180 | 200 | ||
圆柱体浸没深度 | 180 | 220 | ||
圆柱体浸没深度 | 180 | 220 |
①通过分析表格中的数据,可以知道:圆柱体浸没在水中所受的浮力为______ N,圆柱体对水的压力为_____ N.
②通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小______(选填“大于”、“小于”或“等于”)物体对液体压力的大小;此外他们还发现:物体浸没前浮力与浸入的深度有关.除此以外,你还能发现什么规律______ .
③由表格中的数据可知,该圆柱体的密度为______ kg/m3.
【题目】用如图所示电路测量不同电压下小灯泡的实际功率
(1)请根据实验目的,正确连接出完整的实物图,使滑动变阻器接入电路的阻值最大;
(________)
(2)已知小灯泡额定电压为3V,想对比与小灯泡亮度相同的发光二极管(额定电压为3V)哪个耗电更快,为了测量亮度,使用图的数字式照度计,在相同环境下测量两者亮度。小灯泡越亮,照度计示数越大,其单位为LUX,当照度计示数为零时,说明照度计感应不到发光,电路正确连接后,得到数据如下表:
小灯泡、发光二极管亮度与电压、电流数据表
数据序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 0.6 | 1.2 | 2 | 2.5 | 3 |
电流I/A | 0.14 | 0.18 | 0.24 | 0.28 | 0.3 |
小灯泡亮度/LUX | 0 | 18 | 425 | 1750 | 3300 |
数据序号 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
电压U/V | 2 | 2.3 | 2.5 | 2.7 | 3 |
电流I/A | 0 | 0 | 0.01 | 0.1 | 0.3 |
发光二极管/LUX | 0 | 0 | 17 | 1750 | 9340 |
①小灯泡的额定功率为______W.
②为了达到目的,需要对比哪些数据 _______?(选填数据序号),可知耗电更快的是 ________(选填“小灯泡” 发光二极管”或“两者一样”),判断依据是:_______________。
【题目】某小组同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验,被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω。实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω 0.5A)、R2(30Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A),同学们设计的电路如图。
(1)图甲是小聂画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将图乙中未完成的电路连接好,要求:导线不能交叉。
(________________)
(2)滑动变阻器应选用______(选填“R1”“R2”或“R3”)。
(3)连接好电路,正确操作,移动滑动变阻器的滑片P,小婕发现灯泡忽亮忽暗,则故障可能是_____;
A.滑动变阻器滑片接触不良 B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)下表为该小组的实验记录分析表:
实验序号 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 功率/W | 灯泡亮度 | 额定功率/W |
1 | 3.0 | 0.36 | 1.08 | 偏暗 | P额==1.50 |
2 | 3.8 | 0.4 | 1.52 | 正常 | |
3 | 4.5 | 0.42 | 1.89 | 很亮 |
老师认为该小组的数据处理过程有错误,你认为错误之处是_____,正确的测量结果是_____W;
(5)灯泡亮度不同的原因是灯泡的______不同。