题目内容
如图所示为一自动控温度的电加热器的电路图,R1是热敏电阻,R2是加热电阻,试说明它是如何控制温度的?
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【解析】
试题分析:闭合开关,电压加在R1和R2上,它们产生的热功率为
,随着温度的升高,热敏电阻R1阻值增大,他们产生的电热功率就减小,选择合适的热敏电阻和加热电阻,就可以将加热的温度控制在某一温度上,加热功率等于散热功率,物体的温度保持在这一温度上不变。
考点:本题考查了温度传感器的应用和工作原理。
点评:温度传感器是利用热敏电阻阻值随温度的变化而变化的电学元件,适用于自动控温设备中。
(8分)李阳同学要帮妈妈制作一个自动控温孵化器,他到电子商城买了一只标称值为220Ω的半导体热敏电阻,由于不知道该电阻的温度特性,为此,他做了如下实验。
(1)在室温下(约20℃)他正确使用多用表的欧姆挡测该热敏电阻的阻值时,表的示数如图甲所示,可判定李阳同学测量时选用的是 挡,测得热敏电阻的阻值是 Ω。
(2)李阳同学要通过改变热敏电阻的温度并用伏安法测热敏电阻的阻值来研究热敏电阻的温度特性,他准备了如下器材:
①蓄电池(电动势为6V,内阻不计)及电键
②伏特表(量程为0~6V,内阻很大)
③安培表(量程为0~20mA,内阻Rg=10Ω)
④定值电阻R0(R0=5Ω)
图乙中给出四个电路,其中合理的是 。
(3)李阳同学得到的实验数据如下表:
| t/℃ | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 | 50.0 |
| R/Ω | 330 | 275 | 230 | 202 | 170 | 144 | 120 | 103 |
图丙是李阳同学利用这个热敏电阻制成的孵化器温度控制电路,其中控制电路的输入端A、B内接电路可等效为一个电动势为2.0V,内阻为100Ω的电源,当通过热敏电阻R的电流大于等于2.0mA时,控制电路动作,输出端的开关断开,加热器停止加热。孵化小鸡时,要求孵化箱恒温在39.5℃,为此,李阳将孵化箱的最高温度设定为40℃;为使恒温箱能在40℃时控制电路动作,定值电阻Ra的阻值应为_______Ω。
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