题目内容
5．PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度．当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大．如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料．它的工作电路如图乙所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响．RT是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图丙所示．该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路消耗的总功率为1100W．
（1）R0的阻值为多少？
（2）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为多少？
分析 （1）根据“PTC温度低于设定温度时电阻值会随它的温度升高而变小、温度高于设定温度时电阻值随它的温度升高而变大”确定PTC的人为设定温度；
从图象可知，当PTC在人为设定温度状态工作时，RT=34Ω，R0、RT串联，根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出总电阻，然后根据串联电路电阻的特点求出R0的阻值．
（2）当RT的温度为130℃时，由图象可知，此时RT的阻值为100Ω，求出此时电路的总电阻，根据欧姆定律求出电路的电流，根据公式P=I2R求出RT的实际功率．
解答 解：
（1）根据题意结合图丙可知，PTC的人为设定温度为100℃，此时RT=34Ω；
由图乙可知，R0、RT串联，U=220V；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电路中的总电阻：
R总=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{总}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以R0的阻值：R0=R总-RT=44Ω-34Ω=10Ω；
（2）当RT的温度为130℃时，由图丙可知，此时RT的阻值为100Ω，
电路中的总电阻：R总′=R0+RT′=10Ω+100Ω=110Ω，
电路中的电流：I′=$\frac{U}{{R}_{总}′}$=$\frac{220V}{110Ω}$=2A；
RT的实际功率：PT实=（I′）2RT′=（2A）2×100Ω=400W．
答：（1）R0的阻值为10Ω；
（2）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为400W．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是正确分析图象，从图象上得到有用的数据．
练习册系列答案
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