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）為某自動恆溫箱原理圖，箱內的電阻R1=2...

問題詳情：

在實際應用中有多種自動控溫裝置，以下是其中兩種控溫裝置：

(1)圖（a）為某自動恆溫箱原理圖，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影象如圖（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，恆溫箱內的電熱絲髮熱，使箱內溫度提高；當φaφb時，電壓鑑別器會使S斷開，停止加熱，則恆溫箱內的穩定溫度為____℃，恆溫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隨溫度t變化的影象如圖（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定，則該加熱器工作的穩定溫度為________℃；

②某次工作中，該加熱器從室溫升高至穩定溫度的過程中，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℃

【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 ，此時由圖可知溫度為25℃，即恆溫箱內的穩定溫度為25℃；

恆溫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與溫度t之間關係的影象如圖；

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

②當溫度稍高於穩定溫度時：加熱器電阻增大，產生的焦耳熱的功率小於散熱的功率，溫度將下降；當溫度稍低於穩定溫度時：加熱器電阻減小，產生的焦耳熱的功率大於散熱的功率，溫度將上升。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，恆溫箱保持穩定。

(2)本題考查學生對影象的理解及應用，影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)影象中座標的含義；(2)影象的變化；(3)截矩的意義；(4)斜率的意義。

知識點：利用感測器製作簡單的自動控制裝置

題型：實驗,探究題