家用電滅蚊器的發(fā)熱部分使用了PTC發(fā)熱材料,它的電阻隨溫度變化.為研究其電阻隨溫度變化的情況,某實驗小組將一由PTC元件做成的加熱器其接在200V電源兩端,實驗測出各溫度下它的阻值,并計算出各溫度下電阻的倒數(shù)(數(shù)學(xué)公式)和電功率,數(shù)據(jù)如下:
溫度t/℃0102030405060708090100
電阻R/kΩ14.2811.117.143.043.574.765.887.6910.0014.2816.67
R-1/(×10-3Ω-10.070.090.140.330.280.210.170.130.100.070.06
電功率PR/W2.803.605.6013.2011.206.805.204.002.802.40
已知該元件向四周散熱的功率為PQ=0.1 (t-t0) (瓦特),其中t為加熱器的溫度,t0為室溫(本題取20℃),其圖象如圖所示.當(dāng)加熱器產(chǎn)生的焦耳熱功率PR和向四周散熱的功率PQ相等時加熱器溫度保持穩(wěn)定.完成下列問題:

(1)通過計算填寫上表中空格(要求寫出計算過程),并利用上表數(shù)據(jù)在方格紙上作出PR與溫度t之間關(guān)系的圖象;
(2)a.加熱器工作的穩(wěn)定溫度是________℃(結(jié)果保留到整數(shù)位).
b.加熱器的恒溫原理為:當(dāng)溫度稍高于穩(wěn)定溫度時________;當(dāng)溫度稍低于穩(wěn)定溫度時________,從而保持溫度穩(wěn)定.
(3)當(dāng)室溫升高時加熱器工作的穩(wěn)定溫度如何變化?簡要說明理由.

解:(1)50℃下電阻的倒數(shù)為0.21×10-3W,
此時電阻的電功率為P==2002×0.21×10-3W=8.40W,
根據(jù)表格數(shù)據(jù),按描點法作出圖象如圖所示;

(2)由圖可知,當(dāng)溫度為71℃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;
當(dāng)溫度高于穩(wěn)定溫度時,加熱器電阻R增大,PR減小,PQ增大,且PR<PQ,溫度將下降;
當(dāng)溫度稍低于穩(wěn)定溫度時,加熱器電阻減小,PR增大,PQ減小,且PR>PQ,溫度將上升
從而保持溫度穩(wěn)定.
(3)室溫升高時加熱器工作的穩(wěn)定溫度升高.
當(dāng)室溫 t0升高時,PQ=0.1 (t-t0)圖象向下平移,PR=PQ交點右移,表示加熱器工作的穩(wěn)定溫度的交點橫坐標(biāo)增大.
故答案為:(1)8.40;圖象如上圖所示;
(2)a.71℃;b.加熱器電阻R增大,PR減小,PQ增大,且PR<PQ,溫度將下降;加熱器電阻減小,PR增大,PQ減小,且PR>PQ,溫度將上升;
(3)升高;當(dāng)室溫 t0升高時,PQ=0.1 (t-t0)圖象向下平移,PR=PQ交點右移,表示加熱器工作的穩(wěn)定溫度的交點橫坐標(biāo)增大.
分析:(1)由表格數(shù)據(jù)可知,50℃對應(yīng)電阻的倒數(shù),根據(jù)P=求出此時的電阻,根據(jù)描點法畫出圖象;
(2)當(dāng)發(fā)熱功率與散熱溫度相等時,物體溫度處于恒定,則由圖可知其穩(wěn)定溫度;由圖可知當(dāng)溫度高于穩(wěn)定溫度時發(fā)熱功率與散熱功率間的關(guān)系;由功率公式P=可知電阻的變化;
(3)當(dāng)室溫升高時,根據(jù)PQ=0.1(t-t0)分析圖象的變化,從而得出加熱器工作穩(wěn)定溫度的變化.
點評:本題考查圖象的畫法以及圖象的理解及應(yīng)用,圖象法為物理中常用方法,應(yīng)學(xué)會熟練應(yīng)用.在應(yīng)用中重點掌握:(1)圖象中坐標(biāo)的含義;(2)圖象的變化;(3)截矩的意義;(4)斜率的意義.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)家用電滅蚊器的發(fā)熱部分使用了PTC發(fā)熱材料,它的電阻隨溫度變化規(guī)律如圖所示.使用時發(fā)熱體直接連入家庭電路,當(dāng)發(fā)熱體的溫度為60℃時,則此時電功率為
 
W,當(dāng)發(fā)熱體溫度繼續(xù)上升時,它的電功率會
 
(選填“增大”、“不變”、“減小”).當(dāng)發(fā)熱體溫度為
 
時,它的電功率最大.

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科目:初中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)家用電滅蚊器的發(fā)熱部分使用了PTC發(fā)熱材料,它的電阻隨溫度變化規(guī)律如圖所示.使用時發(fā)熱體直接連入家庭電路,當(dāng)發(fā)熱體的溫度為60℃時,則此時電功率為
 
W,如果這只電滅蚊器的平均電功率為5W,按一天工作10h計算,這只家用電滅蚊器一個月(按30天計算)消耗電能
 
kW?h;當(dāng)發(fā)熱體溫度繼續(xù)上升時,它的電功率會
 
(最后兩空選填“增大”、“不變”、“減小”).

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2008?包頭一模)家用電滅蚊器的發(fā)熱部分使用了PTC發(fā)熱材料,它的電阻隨溫度變化規(guī)律如圖所示.使用時發(fā)熱體直接連入家庭電路,當(dāng)發(fā)熱體的溫度為60℃時,則此時電功率為
4.84
4.84
W;當(dāng)發(fā)熱體溫度繼續(xù)上升時,電滅蚊器發(fā)熱體的電阻會
增大
增大
(選填“增大”、“不變”、“減小”),它的電功率會
減小
減小
(選填“增大”、“不變”、“減小”).如果這只電滅蚊器的平均電功率為5W,平均每天工作10h,這只家用電滅蚊器的發(fā)熱體每天產(chǎn)生的熱量是
1.8×105
1.8×105
焦耳.
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科目:初中物理 來源: 題型:

家用電滅蚊器的發(fā)熱部分使用了PTC發(fā)熱材料,它的電阻隨溫度變化規(guī)律如圖所示,使用時發(fā)熱體直接連入家庭電路.當(dāng)發(fā)熱體的溫度為60℃時,則此時電功率為
4.84
4.84
W.如果這只電滅蚊器的平均電功率為5W,按一天工作10h計算,這只家用電滅蚊器一個月(按30天計算)消耗電能
1.5
1.5
 kW?h;當(dāng)發(fā)熱體溫度繼續(xù)上升時,電滅蚊器發(fā)熱體的電阻會
增大
增大
;它的電功率會
減小
減小
.(最后兩空填“增大”“不變”或“減小”)
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科目:初中物理 來源: 題型:

(2011?白云區(qū)一模)家用電滅蚊器的發(fā)熱部分使用了PTC發(fā)熱材料,它的電阻隨溫度變化規(guī)律如圖所示.使用時發(fā)熱體直接接入家庭電路,當(dāng)發(fā)熱體溫度為
30
30
℃時,它的電功率最大.當(dāng)發(fā)熱體的溫度為60℃時,則此時電功率為
4.84
4.84
W;當(dāng)發(fā)熱體溫度繼續(xù)上升時,它的電功率會
減小
減小
(選填“增大”、“不變”、“減小”).電滅蚊器工作是
能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)
內(nèi)
 能.
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌i幋锝呅撻柛銈呭閺屾盯骞橀懠顒夋М闂佹悶鍔嶇换鍐Φ閸曨垰鍐€妞ゆ劦婢€缁墎绱撴担鎻掍壕婵犮垼娉涢鍕崲閸℃稒鐓忛柛顐g箖閸f椽鏌涢敐鍛础缂佽鲸甯¢幃鈺呮濞戞帗鐎伴梻浣告惈閻ジ宕伴弽顓犲祦闁硅揪绠戠粻娑㈡⒒閸喓鈯曟い鏂垮濮婄粯鎷呴崨濠傛殘婵烇絽娲﹀浠嬫晲閻愭潙绶為柟閭﹀劦閿曞倹鐓曢柡鍥ュ妼閻忕姵淇婇锝忚€块柡灞剧洴閳ワ箓骞嬪┑鍥╀壕缂傚倷绀侀鍛崲閹版澘鐓橀柟杈鹃檮閸婄兘鏌ょ喊鍗炲闁告柨鎲$换娑氣偓娑欋缚閻倕霉濠婂簼绨绘い鏇稻缁绘繂顫濋鐔割仧闂備胶绮灙閻忓繑鐟╁畷鎰版倷閻戞ǚ鎷洪柣搴℃贡婵敻濡撮崘鈺€绻嗛柣鎰綑濞搭喗顨ラ悙宸剱妞わ妇澧楅幆鏃堟晲閸ラ搴婇梻鍌欒兌缁垶宕濋敃鍌氱婵炲棙鎸哥粈澶愭煏閸繃顥撳ù婊勭矋閵囧嫰骞樼捄鐩掋垽鏌涘Ο铏规憼妞ゃ劊鍎甸幃娆撳箵閹烘挻顔勯梺鍓х帛閻楃娀寮诲☉妯锋闁告鍋為悘鍫熺箾鐎电ǹ顎岄柛娆忓暙椤繘鎼归崷顓狅紲濠殿喗顨呭Λ娆撴偩閸洘鈷戠紓浣癸供濞堟棃鏌ㄩ弴銊ら偗闁绘侗鍠涚粻娑樷槈濞嗘垵濮搁柣搴$畭閸庡崬螞瀹€鍕婵炲樊浜濋埛鎴︽煕濞戞﹫鍔熺紒鐘虫崌閹顫濋悡搴$睄闂佽桨绀佺粔鐟邦嚕椤曗偓瀹曟帒饪伴崪鍐簥闂傚倷绀侀幖顐ゆ偖椤愶箑纾块柟鎯板Г閸嬧晜绻涘顔荤凹闁绘挻绋戦湁闁挎繂鎳忛幉鎼佸极閸惊鏃堟偐闂堟稐绮跺┑鐐叉▕閸欏啴濡存笟鈧浠嬵敇閻愰潧骞愰梻浣告啞閸旀垿宕濆澶嬪€堕柛顐犲劜閸婄敻鎮峰▎蹇擃仾缂佲偓閸愨斂浜滈柕濞垮劵闊剚顨ラ悙璇ц含鐎殿喕绮欓、姗€鎮欓棃娑樼闂傚倷绀侀幉锟犲礉閹达箑绀夐幖娣妼绾惧綊鏌ㄩ悤鍌涘

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