如图甲所示，额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入点-优题课

甜甜要制作一个电动航模，需要电动机作为动力源，她找来电吹风，研究了电吹风的工作原理。如图甲，电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风，为了防止温度过高，用一个 $PTC$ 电阻 $R_{0}$ 与电阻为 $50 Ω$ 的电热丝 $R$ 串联， $R_{0}$ 的阻值随温度的变化如图乙所示，请回答下列问题：

（1） $PTC$ 电阻是由　　材料制成的；电动机的工作原理是　　。

（2）电吹风吹热风时，求电热丝的最大发热功率。

（3）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为 $1 A$ ，工作 $20 s$ ，电动机的机械效率为 $90 %$ ，求电动机线圈电阻。（不计机械摩擦损耗的能量）

同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知 $R_{1} = 10 ?$ ，学生电源提供的电压为 $12 V$ 且保持不变 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 电阻保持不变。

（1）开关 $S_{1}$ 闭合且开关 $S_{2}$ 接 $a$ 时，电路的总功率为 $21.6 W$ 。

①此时 $R_{1}$ 与 $R_{2}$ 　　联；

②求：电路中总电流和 $R_{2}$ 阻值

（2）开关 $S_{1}$ 断开且开关 $S_{2}$ 接 $b$ 时，求： $10 s$ 时间内电流通过整个电路做的功。

一木块重 $480 N$ 体积为 $0.08 m^{3}$ ，用力 $F$ 将木块沿斜面匀速拉到高处，如图甲所示。已知拉力 $F$ 做的功 $W$ 与木块沿斜面运动距离 $s$ 的关系如图乙所示。整个过程的额外功是 $320 J$ ． $(g = 10 N / kg)$

求：（1）木块的密度；

（2）拉力 $F$ 大小；

（3）斜面的机械效率。

圆柱形容器置于水平地面（容器重忽略不计），容器的底面积为 $0.2 m^{2}$ ，内盛 $30 cm$ 深的水。现将一个底面积 $400 c m^{2}$ 、体积 $4000 c m^{3}$ 均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示，物体漂浮在水面，其浸入水中的深度为 $5 cm$ ；当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力 $F$ 以后，物体最终恰好浸没于水中静止，如图乙所示。 $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$ 则：

（1）物体受到的重力是多少？

（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少？

（3）从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力 $F$ 做了多少功？

如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为 $220 V$ 的电源和阻值 $R = 88 Ω$ 的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻 $R_{0} = 20 Ω)$ 、开关、滑动变阻器 $R_{2}$ （取值范围 $0 ~ 80 Ω)$ 和热敏电阻 $R_{1}$ 组成； $R_{1}$ 阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流 $I ⩾ 50 mA$ 时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流 $I ⩽ 40 mA$ 时，衔铁被释放接通工作电路。

温度 $/^{°} C$	90	80	66	60	50	46	40	36	35	34
$R_{1} / Ω$	10	20	40	50	70	80	100	120	130	150

（1）工作电路正常工作时， $R$ 在 $1 \min$ 内产生的热量是多少？

（2）当温度为 $60^{°} C$ ，滑动变阻器 $R_{2} = 50 Ω$ 时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？

（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？

（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，请分析说明如何改变 $R_{2}$ 的阻值。