题目内容
半导体具有导体和绝缘体所没有的特性.热敏电阻和压敏电阻都是半导体,利用这些特性我们可以实现自动控制.医院里经常利用高压锅对器械进行消毒,不同的器械所要求的温度、压强不同.如图所示为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路).电源电压恒为6V.(1)高压锅是根据______的原理制成的.
(2)若对总质量为10kg、初温为25℃的钢制器械进行消毒,消毒温度须达到125℃时,器械共吸收______热量?[c钢=0.46×103J/]
(3)压强传感器R1(阻值随所受的压强大小发生变化的压敏电阻)置入锅内,其受压面积为2cm2,如果R1表面能承受的最大压力为80N,则锅内允许的最高气压是多少?
(4)A1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表),当锅内气压不高于1标准大气压时,A1显示气压值都为0,此时R1阻值为200Ω,求:气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘多少毫安处?
(5)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的热敏电阻)置于锅内,A2为显示温的仪表(实质是电流表);R2的电阻与温度的关系如下表所示.由R2的电阻与温度的关系可知:电流表A2示数随锅内温度的升高而______(增大或减小).当电流表A2示数为60mA时,锅内的温度为多少?
| 温度t/℃ | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 | 105 | 110 | 115 | … |
| 电阻R2/Ω | 120 | 110 | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | … |
【答案】分析:(1)液体的沸点受液面上方气压的影响,随着液面气压的增大而增大;
(2)知道铜器械的质量、初温、末温和比热,根据公式Q=cm(t-t)求出铜器械吸收的热量;
(3)知道承受的最大压力和受力面积,根据公式p=
求出锅内的最高气压;
(4)电路中R1和R2并联,知道电阻值和其两端电压,根据欧姆定律求出其电流;
(5)根据表中数据分析电阻随温度的变化关系,根据欧姆定律进而分析出电流和温度的关系;根据公式I=
求出电流为60mA时的电阻值,从表中数据找出对应的温度值.
解答:解:(1)液体的沸点随着液面气压的增大而增大,高压锅就是根据此原理制成的;
(2)铜器械吸收的热量:
Q=cm(t-t)=0.46×103J/(kg?℃)×10kg×(125℃-25℃)=4.6×105J;
(3)锅内允许的最高气压:
p=
=
=4×105Pa;
(4)电路中R1和R2并联,电阻两端电压都等于电源电压6V,
此时R1中的电流为:
I1=
=
=0.03A=30mA,此电流值即为气压表零刻度线在电流表Al刻度盘上的位置;
(5)由R2的电阻与温度的关系可知:电阻值随着温度的升高而减小,根据欧姆定律I=
可知,电压一定时,电路中的电流值随着电阻的减小而增大,所以电流表A2示数随锅内温度的升高而增大;
当电流表A2示数为I2=60mA=0.06A时,电阻R2的阻值为:
R2=
=
=100Ω,查表可知此时对应的温度是90℃.
故答案为:(1)液体的沸点随液面气压的增大而增大;(2)4.6×105J;
(3)锅内允许的最高气压是4×105Pa;(4)气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘30mA处;(5)增大;查表可知此时对应的温度是90℃.
点评:本题考查了学生对液体沸点和压强的关系、吸热公式、压强公式、欧姆定律的掌握和运用,重点是能从表中得到有用的信息,难度不大.
(2)知道铜器械的质量、初温、末温和比热,根据公式Q=cm(t-t)求出铜器械吸收的热量;
(3)知道承受的最大压力和受力面积,根据公式p=
(4)电路中R1和R2并联,知道电阻值和其两端电压,根据欧姆定律求出其电流;
(5)根据表中数据分析电阻随温度的变化关系,根据欧姆定律进而分析出电流和温度的关系;根据公式I=
解答:解:(1)液体的沸点随着液面气压的增大而增大,高压锅就是根据此原理制成的;
(2)铜器械吸收的热量:
Q=cm(t-t)=0.46×103J/(kg?℃)×10kg×(125℃-25℃)=4.6×105J;
(3)锅内允许的最高气压:
p=
(4)电路中R1和R2并联,电阻两端电压都等于电源电压6V,
此时R1中的电流为:
I1=
(5)由R2的电阻与温度的关系可知:电阻值随着温度的升高而减小,根据欧姆定律I=
当电流表A2示数为I2=60mA=0.06A时,电阻R2的阻值为:
R2=
故答案为:(1)液体的沸点随液面气压的增大而增大;(2)4.6×105J;
(3)锅内允许的最高气压是4×105Pa;(4)气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘30mA处;(5)增大;查表可知此时对应的温度是90℃.
点评:本题考查了学生对液体沸点和压强的关系、吸热公式、压强公式、欧姆定律的掌握和运用,重点是能从表中得到有用的信息,难度不大.
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