（1）空气流动形成了风，小明分析：一定质量的空气，风速越，空气的机械能越大，通过风力发电机可转化的电能越多。

（2）为了验证猜想，小明利用如图乙所示的装置进行探究。实验时，将实验装置放在水平工作台上，风机出风口正对发电机扇叶吹风，扇叶转动带动发电机工作。在风力发电机外部接入定值电阻、电压表和电流表，通过测量电阻两端电压和电路中电流的大小，可反映出发电机的发电功率大小。控制风机出风口风速一定，保持风机与发电机扇叶之间的不变，分别改变发电机的扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角θ，观察各种情况下工作电路中电压表、电流表示数并记录在下表中。

分析表中的实验数据可知：

①当风速、扇叶与风向的夹角、一定时，（选填“三”或“四”）片扇叶的风力发电机发电功率较大。

②风力发电机的发电功率与扇叶的形状（选填“有关”或“无关”）。

③其他条件相同时，当扇叶与风向的夹角越大，风力发电机的发电功率如何变化：。

（3）小明查阅资料了解到，在实际应用中，大型风力发电机的扇叶长达40m以上，由此他分析，风力一定时，可利用空间区域越大，蕴含的风能越多，因此风力发电机的发电功率还可能与有关。

空气净化器

空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物（一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等），有效提高空气清洁度的产品，主要分为家用、商用、工业、楼宇；空气净化器中有多种不同的技术和介质，使它能够向用户提供清洁和安全的空气。常用的空气净化技术有：吸附技术、负（正）离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等；材料技术主要有：光触媒、活性炭、合成纤维、HEPA高效材料、负离子发生器等；现有的空气净化器多采为复合型，即同时采用了多种净化技术和材料介质。

从空气净化器的工作原理来看，主要分为三种：被动式、主动式、主被动混合式；根据空气净化器针对空气中颗粒物去除技术，主要有机械滤网式、静电驻极滤网式、高压静电集尘、负离子和等离子体法等。

主动式的空气净化器的原理与被动式空气净化原理的根本区别就在于：主动式的空气净化器摆脱了风机与滤网的限制，不是被动的等待室内空气被抽入净化器内进行过滤净化，而是有效、主动地向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化。

市场上净化灭菌因子的技术主要有银离子技术、负离子技术、低温等离子技术、光触媒技术和净离子群离子技术等，该类产品最大的缺陷就是臭氧释放量超标的问题；图乙为某型号空气净化器，在不同挡位工作时的参数如表所示；洁净空气量是指1h净化空气的体积的特点，进行无死角的净化。

在 3D 打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R₁、R₂是相同的 PTC发热电阻。单个 PTC 的电阻与温度的关系如图丙。

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。目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。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，应用十分广泛。

（1）打印笔工作时，PTC 电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。可见，塑料（选填是或不是）晶体；

（2）打印笔工作有快、慢两档，快档打印时，图中开关 S₁应处于状态，若此时温度为 250℃，打印笔的电功率是；

（3）家用固体电热灭蚊器也是使用 PTC 陶瓷电热元件，图丁为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该 PTC 材料的居里点温度为℃；

（4）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在 165℃左右，若它的温度高于 165℃，电阻，功率，使其温度降低（以上选填增大、减小或不变），反之，也能自动调节。因此用 PTC 材料制成的电热器具有自动调节功能。

（1）吹冷风时，通过电动机的电流（结果保留1位小数）；

（2）吹热风时，消耗的电能；

（3）电热丝的电阻。

(1)加热时电路中的总电流为多少？

(2)保温状态下，5分钟消耗的电能是多少焦？

(3)当开关S和S₀都闭合时是在加热状态还是保温状态？并请你求出的电阻是多大？

（1）电热丝R₂的阻值；

（2）当R₁工作时通过它的电流；

（3）煮饭全过程消耗的电能。

（一）热电子发射

真空中没有自由电荷，故在一般情况下真空中不会有电流。金属内部的自由电子可以在金属内部自由运动，但是它们很难进入真空。不过随着金属温度的升高，电子动能增加，当动能超过一定数值后，就会有大量电子从金属中逸出，这就是热电子发射，如图所示。从热阴极逸出的电子可以在加速电源的作用下运动到阳极极板上，从而形成回路电流。

（二）隧道电流

微观粒子由于具有隧道效应，即使金属的温度不高，电子仍有一定的概率贯穿材料表面进入真空，从而可在特定的条件下在真空中形成微弱的隧道电流。1981年，IBM苏黎世实验室的宾尼（Gerd。Binnig，1947-）博士和罗雷尔（J。H。Rohrer，1933-2013）博士及同事们成功地研制出了一种新型的表面分析仪器-扫描隧道显微镜（简称STM）。1983年，他们又第一次利用STM在硅单晶表面观察到周期性排列的硅原子阵列，这是人类有史以来首次直接看到原子。由于这一成就，他们获得了1986年的诺贝尔物理学奖。

扫描隧道显微镜有一个针尖在样品表面上扫描，当原子尺度的探针针尖在不到一纳米的高度上扫描样品时，在针尖和样品之间加一大小在2mV~2V之间的电压，针尖和样品之间就会有隧道电流。这个隧道电流对针尖和样品之间的距离非常敏感，如果控制了隧道电流恒定不变，就控制了针尖和样品之间的距离不变，而距离不变就意味着针尖随着样品表面的形貌起伏而起伏，若把针尖高低运动的轨迹记录下来，就可以得到表面原子的形貌。

请根据以上材料，回答下列问题。