科学、技术、社会关系密切。让学生了解科学技术在产品中的应用是培养学生热爱科学技术的情感，激发学生学习兴趣的途径之一。

题1．【山西42】PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图所示，R₀是定值电阻，其阻值不受温度的影响。R_T是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图所示。该电热水壶在R_T设定温度状态工作时，电路消耗的总功率1100W。

（1）R₀的阻值为多少?

（2）当R_T的温度为130℃时，电路中R_T的实际功率为多少?

分析：本题中的特殊材料是半导体陶瓷，它的电阻随温度变化有着特殊规律。本题把图像知识、电路图和欧姆定律、电功率融合在一起，考查学生综合应用能力。

答案：（1）当在设定温度状态工作时，连入电路的电阻R_T＝34Ω，R₀、R_T串联。由P＝得电路总电阻＝44Ω。R₀的阻值：R₀=R总-R_T=44Ω-34Ω=10Ω

（2）当R_T的温度为130℃时，由图像可知，此时R_T的阻值为100Ω，电路中的总电阻：。电路中的电流：。R_T两端的电压：。R_T的实际功率：。

答：R₀的阻值为10Ω，当R_T的温度为130℃时，其实际电功率为400W。

题2.【济宁 12】随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。

仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：

（1）小汽车的外形设计成流线型(如图6所示)，当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是。

（2）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却。汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的的特性。若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是J。[ c_水=4.2×10³J/（kg·^oC）]。

（3）你还发现小汽车的哪些设计和使用过程中的哪些现象与物理知识有关？试举一例（要求写出设计或现象，以及所涉及的物理知识）。

示例：设计或现象：高速行驶的汽车急刹车后还要滑行一段距离。

涉及的物理知识：物体具有惯性。

设计或现象：。

涉及的物理知识：。

（4）“五·一”期间，小明一家开车外出旅游，途中看到如图所示的限速牌。小明用了10min的时间通过了这段10km长的限速路段，请你通过计算说明他超速了吗？近期，我国又加大了对超速和酒后驾车的查处力度。请你写一句相关的警示语，以提醒司机朋友一定要按交通法规驾车。

（5）图为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中： Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R₀是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重50N。若电流表的量程为0_~0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度。

求：①此时， R₀两端的电压是多少？ Rx的阻值是多少？ ②油箱最多能储油多少升？（1升=1dm³，取g=10N/kg、ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）

（6）小汽车给人们带来诸多方便，但也造成了一些负面影响，如能源消耗、尾气污染、噪声污染、交通阻塞等。请你从可持续发展的角度，就如何减小汽车的负面影响，提出一条合理化建议：。

分析：本题以家用汽车为载体，综合考查气体压强、比热容、热量、密度、电路计算等，并且设计了开放性问题，综合性较强。通过压敏电阻使学生了解了油量表自动显示的原理。

解答：（1）减小。车身上方气体流速比下方大，压强小，产生了向上的升力，从而对地的压强减小。

（2）比热容大；2.1×10⁶

（3）设计或现象：汽车的后视镜选用凸面镜。

涉及的物理知识：凸面镜对光线有发散作用，利用其对光的可逆性来扩大视野。

（4）小明家汽车的行驶速度：v=s/t=10km/(10×1/60)h=60km/h>40km/h 超速驾驶。违章驾驶太危险，遵章守纪保平安！

（5）①当电流表指针指到最大刻度时，R₀两端的电压 U₀=I R₀=0.6A×5Ω=3V

U_X=U-U₀=15V-3V=12V R_X= U_X/I=12V/0.6A=20Ω

②由图像可知，当电阻为20Ω时，油箱对应的压力是400N，则油产生的压力为：G_油=F-G_油箱=400N-50N=350N 则：m= G_油/g=350N/10N/kg=35kg。储油体积：V=m/ρ_汽油=35kg/0.7×10³kg/m³=0.050m³=50L

（6）节能减排从我做起，出行尽量使用公共交通工具，以减少对公共环境造成的危害。

题3．【大连】(7分)某工厂产品计数装置的示意图如图甲所示。P为激光源，R₁为光敏电阻（有光照射时，阻值变小），a、b两端接“示波器”(示波器对电路无影响)，定值电阻R₂为400Ω，电源电压为6V。水平传送带匀速运动，每当传送带上的产品通过激光束时，激光束会被产品挡住，示波器荧光屏上显示的R₁两端电压与时间的关系图象如图乙所示。试求：

（1）激光照射R₁时，R₁的阻值是多少?

（2）激光被产品挡住时，R₁、R₂消耗的总功率是多少?

（3）从0时开始计时，经过1min，传送带上通过计数装置的产品是多少个?

分析：本题中的产品计数装置，利用激光和光接收器实现自动计数。设计图像、电路信息让学生进行电阻、电功率等的计算。核心部分是含光敏电阻的电路。

解答：(1)电路中R₁、R₂串联，光敏电阻光照时电阻减小，根据分压关系，其两端电压减小。此时电阻为2V，则R₂两端电压为：U₂=U-U₁=6V-2V=4V， R₁=R₂U₁/U₂=400×2V/4V=200Ω。

(2)激光被产品挡住时，由图像知R₁两端电压为4V，则U₂’=U-U₁’=6V-4V=2V，R₁’=R₂U₁’/U’₂=400×4V/2V=800Ω，R₁、R₂消耗的总功率P=U²/R= U²/(R₁’+R₂)=(6V)²/（800Ω+400Ω）=0.03W。

(3)由图像可知，在0.6s时间内，计数一次，即通过一个产品。1min内传送带上通过计数装置的产品数量是：n=60s/0.6s=100