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题型:综合题 题类:模拟题 难易度:普通

2017年广东省汕头市潮南区中考物理模拟试卷

阅读下面的短文,回答问题

新型发热材料﹣PTC

 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)、家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件,如图(a)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℃.

(2)、家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右,若它的温度高于165℃,电阻(选填“变大”、“变小”或“不变”),功率(选填“变大”、“变小”或“不变”),使其温度(选填“升高”、“降低”或“不变”);反之,也能自动调节.因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能.
(3)、如图(b)所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料.它的发热效率较高,PTC有一个人为设定的温度.它的工作电路如图(c)所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响.RT是PTC的电阻,它的电阻值与温度的关系如图(d)所示.该电热水壶在RT设定温度(100℃)状态工作时,电路消耗的总功率1100W.

则当在设定温度状态工作时,R0、RT联,连入电路的电阻RT=Ω,R0=Ω.

举一反三
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LED灯制冷片

LED灯相对于传统光源具有体积小、光效高、节约能源、使用寿命长等优点,成为人们照明的首选产品。但就目前而言,LED灯电光转化效率仅有20%,剩下的能量白白耗散掉,使自身温度升高,从而影响使用寿命。

研究表明,利用半导体制冷片可降低LED灯的温度。根据帕尔贴效应,将LED灯和半导体制冷片接触,当制冷片和直流电源连接成通路时,就可以达到制冷效果。半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,甲图是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量,反之,改变直流电源的正负极,铜片B会从空气吸收热量,铜片A会向空气放出热量。

半导体中有可以自由移动的电荷。通电时,电荷移动的方向与电流方向相反。由于电荷在不同的材料中具有不同的能量,当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量;从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。

实验发现,改变半导体制冷片两端电压,得到LED灯平均温度随时间变化的图像如图乙所示。当半导体制冷片输入电压为5V时,LED灯温度快速降低至27℃,之后LED灯持续放热,温度上升至44℃进入稳定状态。断开所有电源,半导体制冷片和LED灯均停止工作,LED灯温度突然跃升到48℃,然后下降到室温。

(1)LED灯发光时,将电能转化为光能外,还转化为{#blank#}1{#/blank#}能;

(2)为了延长LED灯的使用寿命,应该将LED灯和甲图的铜片{#blank#}2{#/blank#}(A/B)紧密接触。若将甲图中电源换成交流电源,此时{#blank#}3{#/blank#}(能/不能)对LED灯正常制冷;

(3)甲图中,电荷的能量在N型半导体{#blank#}4{#/blank#}(高于/低于)P型半导体;

(4)根据制冷片在不同电压下LED灯温度随时间变化的图像,下列说法错误的是{#blank#}5{#/blank#};

A.使用半导体制冷片后,不同电压下LED灯温度均有所下降

B.加在半导体制冷片两端的电压越高,冷却效果越好

C.加在半导体制冷片两端的电压为5V时,冷却效果最好

D.加在半导体制冷片两端的电压为6V时的冷却效果比7V好,比8V差

(5)根据文中信息,从开始到停止工作LED灯温度随时间变化的大致图像是{#blank#}6{#/blank#} 。

A. B. C. D.

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