如圖所示為一自動(dòng)控溫度的電加熱器的電路圖，R1是熱敏電阻，R2是加熱電阻，試說明它是如何控制溫度的？

 

【答案】

 

【解析】

試題分析：閉合開關(guān)，電壓加在R1和R2上，它們產(chǎn)生的熱功率為，隨著溫度的升高，熱敏電阻R1阻值增大，他們產(chǎn)生的電熱功率就減小，選擇合適的熱敏電阻和加熱電阻，就可以將加熱的溫度控制在某一溫度上，加熱功率等于散熱功率，物體的溫度保持在這一溫度上不變。

考點(diǎn)：本題考查了溫度傳感器的應(yīng)用和工作原理。

點(diǎn)評：溫度傳感器是利用熱敏電阻阻值隨溫度的變化而變化的電學(xué)元件，適用于自動(dòng)控溫設(shè)備中。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?南縣模擬）Ⅰ、某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

①如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=
5.2
5.2
mm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.2×10-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度
0.43
0.43
m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
和
滑塊的質(zhì)量M
滑塊的質(zhì)量M
（文字說明并用相應(yīng)的字母表示）．

②本實(shí)驗(yàn)通過比較
mgs
mgs
 和
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．
Ⅱ、李陽同學(xué)要幫媽媽制作一個(gè)自動(dòng)控溫孵化器，他到電子商城買了一只標(biāo)稱值為220Ω的半導(dǎo)體熱敏電阻，由于不知道該電阻的溫度特性，為此，他做了如下實(shí)驗(yàn)．
（1）在室溫下（約20℃）他正確使用多用表的歐姆擋測該熱敏電阻的阻值時(shí)，表的示數(shù)如圖甲所示，可判定李陽同學(xué)測量時(shí)選用的是
×10
×10
擋，測得熱敏電阻的阻值是
260
260
Ω．
（2）李陽同學(xué)要通過改變熱敏電阻的溫度并用伏安法測熱敏電阻的阻值來研究熱敏電阻的溫度特性，他準(zhǔn)備了如下器材：
①蓄電池（電動(dòng)勢為6V，內(nèi)阻不計(jì)）及電鍵
②伏特表（量程為0～6V，內(nèi)阻很大）
③安培表（量程為0～20mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）
④定值電阻R0（R0=5Ω）
圖乙中給出四個(gè)電路，其中合理的是
D
D
．

（3）李陽同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
t/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0
R/Ω 330 275 230 202 170 144 120 103
圖丙是李陽同學(xué)利用這個(gè)熱敏電阻制成的孵化器溫度控制電路，其中控制電路的輸入端A、B內(nèi)接電路可等效為一個(gè)電動(dòng)勢為2.0V，內(nèi)阻為100Ω的電源，當(dāng)通過熱敏電阻R的電流大于等于2.0mA時(shí)，控制電路動(dòng)作，輸出端的開關(guān)斷開，加熱器停止加熱．孵化小雞時(shí)，要求孵化箱恒溫在39.5℃，為此，李陽將孵化箱的最高溫度設(shè)定為40℃；為使恒溫箱能在40℃時(shí)控制電路動(dòng)作，定值電阻Ra的阻值應(yīng)為
756
756
Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在實(shí)際應(yīng)用中有多種自動(dòng)控溫裝置，以下是其中兩種控溫裝置：
（1）圖（a）為某自動(dòng)恒溫箱原理圖，箱內(nèi)的電阻R1=2kΩ，R2=1.5kΩ，R3=4kΩ，Rt為熱敏電阻，其電阻隨溫度變化的圖象如圖（b）所示．當(dāng)a、b兩點(diǎn)電勢Ua＜Ub時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)Ua＞Ub時(shí)，電壓鑒別器會(huì)使S斷開，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為
 
℃，恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時(shí)Rt的取值范圍為
 
．
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（2）有一種由PTC元件做成的加熱器，它產(chǎn)生的焦耳熱功率PR隨溫度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為加熱器的溫度，t0為室溫（本題中取20℃），k=0.1W/℃．
①當(dāng)PR=PQ時(shí)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(shí)最短的是
 

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

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-2-8所示為一自動(dòng)控溫的電加熱器的電路圖，R1是熱敏電阻，R2是加熱電阻，試說明它是如何控制溫度的.

圖6-2-8

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科目：高中物理 來源： 題型：

（8分）李陽同學(xué)要幫媽媽制作一個(gè)自動(dòng)控溫孵化器，他到電子商城買了一只標(biāo)稱值為220Ω的半導(dǎo)體熱敏電阻，由于不知道該電阻的溫度特性，為此，他做了如下實(shí)驗(yàn)。

（1）在室溫下（約20℃）他正確使用多用表的歐姆擋測該熱敏電阻的阻值時(shí)，表的示數(shù)如圖甲所示，可判定李陽同學(xué)測量時(shí)選用的是     擋，測得熱敏電阻的阻值是         Ω。

（2）李陽同學(xué)要通過改變熱敏電阻的溫度并用伏安法測熱敏電阻的阻值來研究熱敏電阻的溫度特性，他準(zhǔn)備了如下器材：

①蓄電池（電動(dòng)勢為6V，內(nèi)阻不計(jì)）及電鍵

②伏特表（量程為0~6V，內(nèi)阻很大）

③安培表（量程為0~20mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）

④定值電阻R0（R0=5Ω）

圖乙中給出四個(gè)電路，其中合理的是        。

（3）李陽同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

t/℃

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

R/Ω

330

275

230

202

170

144

120

103

圖丙是李陽同學(xué)利用這個(gè)熱敏電阻制成的孵化器溫度控制電路，其中控制電路的輸入端A、B內(nèi)接電路可等效為一個(gè)電動(dòng)勢為2.0V，內(nèi)阻為100Ω的電源，當(dāng)通過熱敏電阻R的電流大于等于2.0mA時(shí)，控制電路動(dòng)作，輸出端的開關(guān)斷開，加熱器停止加熱。孵化小雞時(shí)，要求孵化箱恒溫在39.5℃，為此，李陽將孵化箱的最高溫度設(shè)定為40℃；為使恒溫箱能在40℃時(shí)控制電路動(dòng)作，定值電阻Ra的阻值應(yīng)為_______Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

在實(shí)際應(yīng)用中有多種自動(dòng)控溫裝置，以下是其中兩種控溫裝置：

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

（2）有一種由PTC元件做成的加熱器，它產(chǎn)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(dāng)PR=PQ時(shí)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(shí)最短的是（　　 ）

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

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