题目内容
19.电热膜电热膜是一种通电后能发热的新型电热器件,由可导电的特制油墨、金属载流条加工、热压在聚酯薄膜间制成,如图甲所示.电热膜加热系统由电源、温控器、连接件、绝缘层、电热膜及饰面层构成.电源经导线连通电热膜,将电能转化为热能.将这种电热膜安装在房间地板下的地面上,热能就会源源不断地均匀传递到房间的每一个角落.
电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生,主要以辐射的方式散发热量,给人们的感觉像在露天阳光下一样温暖舒适,没有传统供暖系统所产生的干燥和闷热的感觉.100%的电能输入被有效地转换成了超过66%的远红外辐射能和33%的对流热能.电热膜表面工作温度在40℃左右,远远低于其老化温度,因此电热膜的寿命与建筑是同步的.
电热膜内部结构如图乙所示.经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构.
在制造电热膜时,会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象,厚的导电墨线电阻小.导电墨线电阻随温度变化的关系如图丙所示,这种温度特性的优点是,它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象,这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度均匀.
市售电热膜的额定电压为220V,按功率分一般有两种规格:220瓦每平米、400瓦每平米.220瓦电热膜属于低温电热膜,主要应用于地暖行业;400瓦电热膜属于高温电热膜,主要用于除地暖以外的方面,温度最高可以达到70-80℃,用于印刷烘干,药物烘干等.
(1)电热膜工作时,各条导电墨线是采用并联方式连入电路的;
(2)下列关于电热膜的说法中,错误的是C
A.电热膜是利用电流的热效应工作的 B.电热膜温度升高时发热功率会自动减小
C.聚酯薄膜是一种导电材料 D.电热膜的电热转换率比电热丝高
(3)某根石墨线的局部导电材料脱落,如图丁中A部分,这根墨线工作时的电功率B;
A.变大 B.变小 C.不变 D.以上三种情况均有可能
(4)如图戊,请用笔画线代替导线,将两块铺设好的电热膜(黑色加粗处为接线柱)与温控器、电源连接起来(笔画线不允许交叉);
(5)某家庭装修时考虑用电热膜为房间进行取暖,若铺设面积为15m2,则通电正常工作2小时消耗的电能为6.6kW•h.
分析 (1)根据串、并联电路中各用电器是否相互影响确定电路的连接方式;
(2)根据材料中“电热膜是一种通电后能发热的新型电热器件…”进行分析判断即可;
(3)影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积,另外还与温度有关;
根据图丁可知墨线电阻的变化,然后根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可判断电功率的变化;
(4)电热膜工作时,根据并联电路的特点连接即可;
(5)已知220瓦每平米和铺设面积为15m2,可求得其功率,再利用P=$\frac{W}{t}$求出通电正常工作2小时消耗的电能.
解答 解:(1)由图可知,各条导电墨线互不影响,故墨线是并联的.
(2)有材料的第一段可知,电热膜是利用电流的热效应工作的,
电热膜温度升高时发热功率会自动减小,电热膜的电热转换率比电热丝高
由“电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线,
导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,”可知,聚酯薄膜是一种绝缘材料,故ABD正确,C错误.
(3)相同材料、相同长度的导体,横截面积越大,电阻越小;横截面积越小,电阻越大;
A部分的凹形,会导致横截面积变小,电阻变大,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,电压不变时,电阻变大,电功率变小,故选:B.
(4)将两块铺设好的电热膜并联连接,如图所示:![]()
(5)由题意知,家庭装修地暖用的是220瓦每平米的电热膜,
则铺设面积为15m2电热膜的电功率:
P=15m2×220W/m2=3300W=3.3kW,
由P=$\frac{W}{t}$得,通电正常工作2小时消耗的电能:
W=Pt=3.3kW×2h=6.6kW•h.
故答案为:(1)并联;(2)C;(3)B;(4)见上图;(5)6.6.
点评 本题主要考查电路的连接方式、影响电阻大小的因素、实物图的连接及电功的计算等知识,关键是学生要从相关材料中提取有用的信息,注重理解能力的考查,具有一定的难度.
| A. | 较短的短镍铬合金线电阻小 | |
| B. | 横截面积相等时,较长的镍铬合金线电阻大 | |
| C. | 长度相等时,横截面积较大的镍铬合金线电阻大 | |
| D. | 横截面积较大的镍铬合金线电阻小 |
| 从A点开始计时的时间t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 从A点开始的路程s/cm | 0 | 4.00 | 16.00 | 36.00 | 64.00 | 100.00 |
| 相应的平均速度v/(cm•s-1) | / | 4 | 8 | 16 | 20 |
(2)物块做变速(选填“匀速”或“变速”)直线运动.
(3)根据表格中的数据,你认为物块通过的路程与所用的时间平方成正比(选填“正比”或“反比”);
(4)若斜面的倾角变小,小物块仍由静止释放,且通过相同的路程,该小物块运动的平均速度变小(选填“大”或“小”).
| A. | 人的正常体温约为26℃ | B. | 物理课本的宽度约为50cm | ||
| C. | 人一次脉搏的时间约为4s | D. | 成人正常步行的速度约为1.4m/s |
| A. | 物体内能增加,温度一定升高 | |
| B. | 物体温度升高,它的热量一定增加 | |
| C. | 物体内能增加,一定要从外界吸收热量 | |
| D. | 温度低的物体可能比温度高的物体内能多 |