题目内容
【题目】在实际应用中有多种自动控温装置,以下是其中两种控温装置:图(a)为某自动恒温箱原理图,箱内的电阻R1=2kΩ,R2=1.5kΩ,R3=4kΩ,Rt为热敏电阻,其电阻随温度变化的图象如图(b)所示.当a、b两点电势Ua<Ub时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当Ua>Ub时,电压鉴别器会使S断开,停止加热
(1)则恒温箱内的稳定温度为℃;恒温箱内的电热丝加热时Rt的取值范围为 .
(2)有一种由PTC元件做成的加热器,它产生的焦耳热功率PR随温度t变化的图象如图(c)所示.该加热器向周围散热的功率为PQ=k(t﹣t0) , 其中t为加热器的温度,t0为室温(本题中取20℃),k=0.1W/℃.
①当PR=PQ时加热器的温度即可保持稳定,则该加热器工作的稳定温度为℃;
②某次工作中,该加热器从室温升高至稳定温度的过程中,下列温度变化过程用时最短的是
(A)20℃~24℃(B)32℃~36℃(C)48℃~52℃(D)60℃~64℃
【答案】
(1)25;>3kΩ;
(2)70;B
【解析】由题意得:当Uab=0时,恒温箱保持稳定,
根据串并联电路电压与电阻的关系可知:R1:R2=4:3 只有 R3:R4也为4:3的时候,Uab=0,此时电桥平衡.所以可知Rt电阻为3kΩ,从图乙可以看出,电阻为3kΩ时,温度为25摄氏度.所以答案为:25;>3KΩ;(2)① PQ=0.1(t﹣t0),PQ与温度t之间关系的图象如图由图可知,当温度为70℃时,发热功率和散热功率相等,即此时物体的温度不再变化;②当温度稍高于稳定温度时:加热器电阻增大,产生的焦耳热的功率小于散热的功率,温度将下降当温度稍低于稳定温度时:加热器电阻减小,产生的焦热的功率大于散热的功率,温度将上升.因此答案为:70;B.
所以答案是:(1)25,>3kΩ;(2)①70(68~72均可) ②B.