Question

【題目】在實際應用中有多種自動控溫裝置，以下是其中兩種控溫裝置：

（1）圖（a）為某自動恒溫箱原理圖，箱內的電阻R1= 2 kΩ，R2 = 1.5 kΩ，R3 = 4 kΩ，Rt為熱敏電阻，其電阻隨溫度變化的圖像如圖（b）所示。當a、b兩點電勢φa<φb時，電壓鑒別器會令開關S接通，恒溫箱內的電熱絲發(fā)熱，使箱內溫度提高；當φaφb時，電壓鑒別器會使S斷開，停止加熱，則恒溫箱內的穩(wěn)定溫度為____℃，恒溫箱內的電熱絲加熱時Rt的取值范圍為_____。

（2）有一種由PTC元件做成的加熱器，它產生的焦耳熱功率PR隨溫度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為加熱器的溫度，t0為室溫（本題中取20℃），k=0．1W/℃。

①當PR=PQ時加熱器的溫度即可保持穩(wěn)定，則該加熱器工作的穩(wěn)定溫度為________℃；

②（單選）某次工作中，該加熱器從室溫升高至穩(wěn)定溫度的過程中，下列溫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℃

Answer 1

【答案】 25 68～72均可 B

【解析】（1）由電路圖可知，當滿足時，即Rt=3kΩ時φa=φb ，此時由圖可知溫度為25℃，即恒溫箱內的穩(wěn)定溫度為25℃；恒溫箱內的電熱絲加熱時Rt的取值范圍為Rt>3kΩ；

（2）①PQ=0.1（t-t0），PQ與溫度t之間關系的圖象如圖；

由圖可知，當溫度為70℃左右時，發(fā)熱功率和散熱功率相等，即此時物體的溫度不再變化；
②當溫度稍高于穩(wěn)定溫度時：加熱器電阻增大，產生的焦耳熱的功率小于散熱的功率，溫度將下降；當溫度稍低于穩(wěn)定溫度時：加熱器電阻減小，產生的焦耳熱的功率大于散熱的功率，溫度將上升。故選B.