电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量,反映材料导电性能的优劣.某种材料制成的长1m、横截面积是1mm
2的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率.影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小,PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性.
(1)一个由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,数据如下:
t/℃ | | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
R/kΩ | 14 | 11 | 7 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 14 | 16 |
通电后,加热器在发热的同时,电在向外界放热,当它的发热功率P
R和它向四周散热的功率P
Q相等时,加热器温度保持稳定.下图中方格纸上为发热功率P
R和散热功率P
Q与温度t之间关系的图象(曲线为P
R,直线为P
Q)
①由图象可知,加热器工作时的稳定温度为______℃;
②加热器的恒温原理为:当温度稍高于稳定温度时,加热器电阻______(选填“增大”、“减小”或“不变”),发热功率______散热的功率(选填“大于”、“小于”或“等于”),温度将下降;当温度稍低于稳定温度时,则反之,从而保持温度稳定.
(2)如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电源(由两节新干电池串联组成)、电流表(量程为0~5mA)、电阻箱R′串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
①电流刻度较大处对应的温度刻度______;(填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值R′=450Ω,则丙图中空格处对应的温度数值为______℃.
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如图是小宇家新买的一台快速电水壶,这台电水壶的铭牌如下图.为了测量该电水壶烧水时的实际功率,小宇用所学知识进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装满水,接入家庭电路中,测得壶中水从10℃上升到30℃所用的时间是100s,同时观察到家中如图的电子式电能表耗电指示灯闪烁了160imp.请根据相关信息解答下列问题.〔c
水=4.2×10
3J/〕
(1)电水壶中水吸收的热量为多少J;
(2)电水壶消耗的电能为多少J;
(3)电水壶烧水时的实际功率为多少W;
(4)电水壶加热的效率;
(5)通过比较实际功率与额定功率大小关系,简要回答造成这种关系的一种可能原因.
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