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：圖（a）為某自動恆温箱原理圖，箱內的電阻R1=2kΩ，...

來源：國語幫 1.74W

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：圖（a）為某自動恆温箱原理圖，箱內的電阻R1=2kΩ，R2=1.5kΩ，R3=4kΩ，Rt為熱敏電阻，其電阻隨温度變化的圖象如圖（b）所示．當a、b兩點電勢Ua＜Ub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Ua＞Ub時，電壓鑑別器會使S斷開，停止加熱

（1）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變化的圖象如圖（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_____

（A）20℃～24℃ （B）32℃～36℃ （C）48℃～52℃ （D）60℃～64℃

【回答】

25 ＞3kΩ 70 B

【分析】

（1）由題意得：當 a、b端電壓 Uab＜0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Uab＞0時，電壓鑑別器使 S斷開，停止加熱，則當Uab=0時，恆温箱保持穩定，根據電阻和電壓的關係可以求出Rt的值，根據乙圖就可以知道温度．（2）當發熱功率與散熱温度相等時，物體温度處於恆定，則由圖可知其穩定温度．由圖可知當温度高於穩定温度時發熱功率的變化及發熱功率與散熱功率間的關係，由功率公式P=U2/R可知電阻的變化．

【詳解】

由題意得：當Uab=0時，恆温箱保持穩定，根據串並聯電路電壓與電阻的關係可知：R1：R2=4：3 只有 R3：R4也為4：3的時候，Uab=0，此時電橋平衡．所以可知Rt電阻為3kΩ，從圖乙可以看出，電阻為3kΩ時，温度為25攝氏度．所以*為：25；＞3KΩ；

（2）①PQ=0.1（t-t0），PQ與温度t之間關係的圖象如圖；由圖可知，當温度為70℃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．因此*為：70；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）本題考查學生對圖象的理解及應用，圖象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）圖象中座標的含義；（2）圖象的變化；（3）截矩的意義；（4）斜率的意義．

知識點：常見傳感器的工作原理及應用

題型：填空題