某校科技小组的同学们用PTC元件（即半导体陶瓷材料）制作了一

更新 2022-09-03
科目物理
题型计算题
难度中等
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某校科技小组的同学们用PTC元件（即半导体陶瓷材料）制作了一个电加热保温杯，利用这种元件的特性设定保温温度为60℃。常温下的凉开水放在杯内加热至60℃，即此时杯内元件发热功率跟杯散热功率相等，使杯中水保持在60℃。已知所用的PTC元件的阻值R_T随温度的变化关系如图甲所示，使用时PTC元件按如图乙所示接入家庭电路中。请回答下列问题：

⑴当PTC元件温度为30℃时，它的电阻R_r是。
⑵保温杯中开水在60℃保温时，保温杯消耗的电功率是多少？
⑶当保温杯中凉开水温度从20℃升高到60℃的过程中，通过它的最大电流是多少？

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相关试题

在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）发光体“ $F$ ”、凸透镜（焦距为 $f)$ 和光屏在光具座上的位置如图所示，实验前应将光屏向　　调整，使发光体“ $F$ ”和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。

（2）保持图中发光体“ $F$ ”和凸透镜位置不变，左右移动光屏，直到在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、　　的实像，生活中的　　就是利用这一原理工作的。

（3）将发光体“ $F$ ”从图示位置向右移至 $A$ 点，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向　　移动。

（4）当光屏上呈现清晰的像时，保持发光体“ $F$ ”和凸透镜位置不变，取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，你可观察到的现象有　　。

题型：未知
难度：未知

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如图是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两档，分别是高温烧煮和低温焖饭， $S_{1}$ 为挡位自动控制开关， $R_{0}$ 和 $R$ 均为电热丝， $R_{0}$ 的阻值为 $1210 Ω$ ，该电饭锅铭牌技术参数如表所示（低温焖饭档额定功率模糊不清）。求：

某型号电饭锅
额定电压		$220 V$
额定功率	高温烧煮	$840 W$
	低温焖饭
电源频率		$50 Hz$

（1）电饭锅高温烧煮 $0.5 h$ 消耗的电能；

（2）电饭锅低温焖饭时的额定功率；

（3）电热丝 $R$ 的阻值。

题型：未知
难度：未知

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某同学设计一种“机动车违规拍摄系统”。该系统通过拍照来记录机动车闯红灯或超载两种违规情况。请你选择下列 $\underset{一}{\cdot} \underset{种}{\cdot} \underset{方}{\cdot} \underset{法}{\cdot}$ 完成电路设计并算出相应答案。（如两种方法都做，以第一种记分）

方法一	方法二
器材：照相机电源 $E_{1}$ 、电控照相机；恒为 $12 V$ 的控制电路电源 $E_{2}$ 、光控开关 $S_{1}$ （红灯亮时断开；红灯灭时闭合）、压敏电阻 $R_{1}$ （电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为 $20 Ω$ ，当线圈中电流大于 $0.06 A$ 时衔铁被吸下，当线圈中电流小于 $0.06 A$ 时衔铁被弹回）	器材：照相机电源 $E_{1}$ 、电控照相机；恒为 $12 V$ 的控制电路电源 $E_{2}$ 、光控开关 $S_{1}$ （红灯亮时闭合；红灯灭时断开）、压敏电阻 $R_{2}$ （电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为 $20 Ω$ ，当线圈中电流大于 $0.06 A$ 时衔铁被吸下，当线圈中电流小于 $0.06 A$ 时衔铁被弹回）
设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作	设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作
（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。（2）绿灯亮时，只有车重超过　　 $N$ 的车辆才会被拍照。	（2）请以笔画线代替导线完成电路连接。（2）绿灯亮时，只有车重超过　　 $N$ 的车辆才会被拍照。

题型：未知
难度：未知

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金属铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计，小明找来铂丝电阻 $R_{t}$ ，将其置于装有液体的烧杯内，通过外界改变液体的温度，用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系。

（1）图甲是小明开始时连接的电路，其中存在一处连接错误，请你在错误的导线上打“ $\times$ ”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法。

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至　　 $(A / B)$ 端。

（3）下列液体，适合加在烧杯中的是　　。

$A$ ．自来水 $B$ ．煤油 $C$ ．食盐溶液 $D$ ．酱油

（4）小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表，其中温度计示数为 $20^{°} C$ 时，电压表、电流表示数如图乙所示，此时 $R_{t}$ 阻值为　　 $Ω$ 。

温度 $t (^{°} C)$	100	80	60	40	20	0
电阻 $R_{t} (Ω)$	150	130	110	90		50

（5）请在图丙中作出铂丝电阻 $R_{t}$ 的阻值与温度的关系图象。

（6）小明从实验室找来了一个直流恒流电源，如图丁所示，调节旋钮可以选择不同的输出电流，正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计，并在方框中画出原理图，

（7）根据你在丙图中所画的 $R_{t} - t$ 图象，当恒流源的输出电流为 $0.15 A$ ，你设计的温度计所能测量的最高温度为　　 $^{°} C$ ，如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请你提出一种简便的方法：　　。

题型：未知
难度：未知

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小华利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。

（1）在水温升高到 $90^{°} C$ 后，每隔 $1 \min$ 记录一次温度计的示数，直到水沸腾并持续几分钟后停止读数，图乙为第 $3 \min$ 时温度计的示数，请你帮她读出示数并填入表格中。

时间 $/ \min$	0	1	2	3	4	5	6	7
温度 $/^{°} C$	90	92	94	96	98	98	98	98

（2）根据表格中数据，小华实验时，水的沸点是　　 $^{°} C$ ，此时大气压可能是　　（大于 $/$ 小于 $/$ 等于）1个标准大气压。

（3）如图丙中 $A$ 、 $B$ 所示，其中　　图是在第 $5 \min$ 的气泡的变化情况。

（4）在这次实验中，小华发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是　　。（回答出一条即可）

（5）用酒精灯给水加热是利用　　的方式改变水的内能， $200 g$ 的水温度由 $90^{°} C$ 上升到 $98^{°} C$ 吸收的热量是　　 $J$ ．（水的比热容 $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C}))$

题型：未知
难度：未知

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