Question

16．新型发热材料-PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它有一个根据需要的温度，低于这个温度时，其电阻值则随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻的阻值随温度的升高而增大，我们把这设定的温度叫“居点温度”．如图所示．用PTC材料制成的电热器有发热、控温双重功能．
（1）它的电阻随温度变化规律如图所示．该PTC材料的居点温度为30℃．
（2）使用时直接将电灭蚊器连入家庭电路．当发热体的温度为30℃时，电灭蚊器的电功率最大，最大电功率为24.2W；如果这只电灭蚊器的
平均电功率为5W，按一天工作10h计算，这只家用电灭蚊器一个月（按30天计算）消耗电能1.5kW•h
（3）当发热体温度为60℃并继续上升时，电灭蚊器发热体的电功率会减小 （填“增大”、“不变”、
“减小”）．

Answer 1

分析 （1）根据居点温度的含义，分析图象，可得出该材料的居点温度；
（2）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，当U一定，R最小时，其电功率最大，据此分析；由W=Pt解题；
（3）根据电路图可知当发热体温度继续上升时，电灭蚊器发热体的电阻的变化，然后根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断电功率的变化．

解答 解：（1）由图可知30℃这个点，低于30的，温度升高阻值是减小的，高于30℃时，温度升高阻值增大，即居点温度为30℃；
（2）由图可知当发热体的温度为30℃时，电阻最小为R_小=2000Ω，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时功率最大，P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{小}}$=$\frac{（220V）^{2}}{2000Ω}$=24.2W；
由W=Pt可得：W=Pt=5×10^-3kw×10×30h=1.5kw•h；
（3）由图象可知，当发热体温度为60℃并继续上升时，电阻增大，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电源电压不变时，它的电功率会减小．
故答案为：（1）30；（2）30；24.2；1.5；（3）减小．

点评 本题考查电功率的计算，关键是会分析图象，能从图象中找到有用的数据，这是本题的重点，本题还有一个隐含条件就是家庭电路电压为220V．