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制作黑板报时常需要切割KT板。如图是在某宝买到的快速切割KT板的电热刀。小明利用电热刀顺利切割泡沫,但后续却起火了。结合表格,利用所学的知识对上述现象的发生作出合理的解释?
材料 熔点 着火点
KT板 240 345
为了解决上述问题,开展了项目化学习活动,利用所学知识,制作一把温度可控的电热刀。经老师和同学们商量讨论,确定了该项目的评价量表如下表:

评价维度 待改进 良好 优秀
切割性能 切割时长超过1分钟 切割起火或切割时长20秒-1分钟 20秒内完成切割,不着火
控温性能 发热功率不可调 发热功率可调,易超出合理范围 发热功率可调,易控制在合理范围内
提供的材料有:电热丝:R1直径0.3mm(16Ω/m)、R2直径0.5mm(6Ω/m)、R3直径1mm(1.5Ω/m)。木弓A长20cm(用于固定电热丝)、木弓B长60cm(如图所示)。电源12V、滑动变阻器0-5Ω、定值电阻:5Ω、10Ω、20Ω,开关、导线、鳄鱼夹数量不限制。通过多次实验发现电热丝的功率在90W-200W范围内切割效果佳,功率小于50W产热速度不足无法切割材料,超过220W材料很容易着火。
(1)设计产品:小明他们经过小组合作设计了如图所示的电路。
①若选择R1、木弓A后,从切割性能评价上看小明的产品被评为
待改进
待改进
,写出计算分析过程?
②若选择R3、木弓B后,要使电热丝的功率在最佳范围内变化,则滑动变阻器的变阻范围为多少?

(2)优化与改进:从评价量表温控性能去考虑,小明小组的设计部分电能浪费在滑动变阻器,能量利用率低且可调范围非常小,易超出可调范围。为解决上述的缺陷使指标达到优秀,利用老师提供的材料,小明选择木弓A设计如图所示电路。结合电路图说明小明如何实现“发热功率可调,且控制在合理范围内”?

【答案】待改进
【解答】
【点评】
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发布:2024/9/20 3:0:8组卷:70引用:1难度:0.5
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    发布:2024/12/28 14:30:1组卷:87引用:3难度:0.5
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    发布:2024/12/28 15:0:1组卷:24引用:2难度:0.5
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    发布:2024/12/28 15:30:1组卷:29引用:4难度:0.5
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