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题型:科普阅读题 题类: 难易度:普通

广东省东莞市东方明珠学校2023-2024学年九年级下学期摸底考试物理试卷

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电水壶

如图所示是常见的电水壶,它的工作原理是:接通电源加热后,水温逐步上升到100℃,水开始沸腾,水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关,从而使电水壶在水烧开后自动断电(下次烧水需重新闭合蒸汽开关)。如果蒸汽开关失效,壶内的水会一直烧下去,直到水被烧干,发热元件温度急剧上升,位于发热盘底部也有一个双金属片开关(如图甲所示),会因为热传导作用温度急剧上升,膨胀变形,断开电源。

若使用PTC加热元件代替电热丝,可以有效防止因为干烧而出现的着火危险。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。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PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的,它靠的是PTC材料的电阻变化而控制温度,而不是依靠任何触点控制,所以现在很多高档的电热水壶都采用了PTC加热元件。

(1)图中的电水壶,其蒸汽开关与双金属片开关应(选填“串联”或“并联”)连接;

(2)它的工作电路如图乙所示,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丙所示。

①防干烧的保护原理:当水烧干后,RT随温度的升高而电阻(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),电路的总功率,产生的热量随之,使产生的热量小于(或等于)其向周围空间散发的热量时,其温度下降(或不再升高);

②由图丙电阻值与温度的关系图像可知,当温度为℃时电路的实际功率最大;

③该电热水壶在R设定温度的工作状态时,电路消耗的总功率为1100W,则R0的阻值为Ω。当RT温度升至130℃,此时电路中RT的实际功率为W。

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