题目内容
7.有一种PTC半导体元件,发热效率很高,且具有自动保温功能,其电阻RT随温度t的变化曲线如图甲所示.某新型智能电蒸锅的发热体就是采用这种材料制成的,图乙是它的简化工作电路图,电源电压为220V,R0是调控电阻(阻值可调但不受温度的影响),RT是PTC电阻.则:(1)当RT的温度从40℃升高到120℃时,RT的电阻变化是:先减小后增大(选填“先减小后增大”或“先增大后减小”).
(2)当温度达到100℃时,RT的阻值是40Ω,此时电蒸锅的总功率为880W,则调控电阻R0的阻值是15Ω.
(3)当R0的阻值调节为10Ω,RT的温度达到120℃时,电蒸锅的总功率是440W.
分析 (1)由图1可知温度从40℃升高到120℃时RT阻值的变化;
(2)由图1可知当温度达到100℃时RT的阻值,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出调控电阻R0的阻值;
(3)由图象读出RT的温度达到120℃时的阻值,然后根据P′=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}^{′}+{R}_{T}^{′}}$计算电蒸锅的总功率.
解答 解:(1)由图1可知,温度从40℃升高到120℃时,RT的阻值先减小后增大;
(2)由图1可知,当温度达到100℃时,RT=40Ω,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,电路中的总电阻:
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{880W}$=55Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,调控电阻R0的阻值:R0=R-RT=55Ω-40Ω=15Ω;
(3)由图象可知,RT的温度达到120℃时,RT′=100Ω,
电蒸锅的总功率:
P′=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}^{′}+{R}_{T}^{′}}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{10Ω+100Ω}$=440W.
故答案为:(1)先减小后增大;(2)40;15;(3)440.
点评 本题考查了电阻的串联和电功率公式的应用,从图象中读出不同温度时电阻RT的阻值是关键,此题有一定的拔高难度,属于难题.
练习册系列答案
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17.下列估测与实际最相符的是( )
| A. | 中学生课桌的高度是0.5m | B. | 普通中学生的质量为50kg | ||
| C. | 人正常步行的速度是5m/s | D. | 家用冰箱工作时的电流为5A |
2.下列四幅图对应的说法正确的是( )

| A. | 图甲:通电导线周围存在磁场,将小磁针移走,磁场消失 | |
| B. | 图乙:电流一定时,电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关 | |
| C. | 图丙:改变电流方向并对调N、S极,导体棒摆动方向随之改变 | |
| D. | 图丁:判断出电源的左端为正极 |
19.
如图所示,杠杆在竖直向下的拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升,下表是提升物体时采集到的信息:
(1)若不计杠杆自身重力和摩擦,则拉力F的大小为80N;
(2)在拉动杠杆时候F方向始终竖直向下,拉力不变(选填“变大”、“不变”或“变小”)
| 物重 G/N | OA/m | OB/m | A端上升的 高度h/m | B端下降的竖 直距离s/m |
| 40 | 0.8 | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
(2)在拉动杠杆时候F方向始终竖直向下,拉力不变(选填“变大”、“不变”或“变小”)