在實際應用中有多種自動控温裝置，以下是其中兩種控温裝置：(1)圖（a）為某自動恆温箱原理圖，箱內的電阻R1=2...

問題詳情：

在實際應用中有多種自動控温裝置，以下是其中兩種控温裝置：

(1)圖（a）為某自動恆温箱原理圖，箱內的電阻R1= 2 kΩ，R2 = 1.5 kΩ，R3 = 4 kΩ，Rt為熱敏電阻，其電阻隨温度變化的圖像如圖（b）所示。當a、b兩點電勢φa<φb時，電壓鑑別器會令開關S接通，恆温箱內的電熱絲髮熱，使箱內温度提高；當φaφb時，電壓鑑別器會使S斷開，停止加熱，則恆温箱內的穩定温度為____℃，恆温箱內的電熱絲加熱時Rt的取值範圍為_____。

(2)有一種由PTC元件做成的加熱器，它產生的焦耳熱功率PR隨温度t變化的圖像如圖（c）所示。該加熱器向周圍散熱的功率為PQ = k（t-t0），其中t為加熱器的温度，t0為室温（本題中取20℃），k=0.1W/℃。

①當PR=PQ時加熱器的温度即可保持穩定，則該加熱器工作的穩定温度為________℃；

②某次工作中，該加熱器從室温升高至穩定温度的過程中，下列温度變化過程用時最短的是（填選項前的字母序號）

A．20~24℃      

B．32~36℃   

C．48~52℃      

D．60~64℃

【回答】

25    Rt>3kΩ    68~72均可   

【詳解】

(1)由電路圖可知，當滿足時，即Rt=3kΩ時φa=φb ，此時由圖可知温度為25℃，即恆温箱內的穩定温度為25℃；

恆温箱內的電熱絲加熱時Rt的取值範圍為Rt>3kΩ；

(2)①PQ=0.1（t-t0），PQ與温度t之間關係的圖像如圖；

由圖可知，當温度為70℃左右時，發熱功率和散熱功率相等，即此時物體的温度不再變化；

②當温度稍高於穩定温度時：加熱器電阻增大，產生的焦耳熱的功率小於散熱的功率，温度將下降；當温度稍低於穩定温度時：加熱器電阻減小，產生的焦耳熱的功率大於散熱的功率，温度將上升。故選B。

【點睛】

(1)本題主要考查了同學們識圖能力以及分析問題和解決問題的能力，要能根據題目的意思得出當Uab=0時，恆温箱保持穩定。

(2)本題考查學生對圖像的理解及應用，圖像法為物理中常用方法，應學會熟練應用。在應用中重點掌握：(1)圖像中座標的含義；(2)圖像的變化；(3)截矩的意義；(4)斜率的意義。

知識點：利用傳感器製作簡單的自動控制裝置

題型：實驗,探究題