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物理必考热敏电阻是一种用半导体材料制成的电阻.它的阻值随温度的变化会

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

热敏电阻是一种用半导体材料制成的电阻,它的阻值随温度的变化会发生明显改变,图甲所示是某热敏电阻的R-t图象.图乙所示为一个用该热敏电阻R和继电器组成的简单恒温箱温控电路.继电器线圈的电阻R0为150Ω,电源E1两端的电压为6V且保持恒定.AB之间接加热电阻丝作为加热器,加热器的工作电压为220V.继电器衔铁未吸合时,加热电阻丝工作,恒温箱的温度将升高.继电器衔铁被吸合后,加热器停止工作.通过调节可变电阻R'的大小,可以设置恒温箱的温度.当R'=100Ω时,刚好可以实现100℃的恒温控制.如果要使恒温箱能够设置50℃至150℃之间的温度,那么可变电阻R'的阻值调节范围应该在________Ω之间.pSu物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

60~120pSu物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

根据题意可知,当达到设定温度时,控制电路中继电器衔铁要吸合时,切断加热电路,故无论设定温度的高低,都应调节变阻器使电路中的电流不变,即电路中的总电阻不变,根据图象读出50℃、100℃、150℃时控制电路的总电阻,再根据电阻的串联分别求出变阻器接入电路中的电阻,进一步根据该热敏电阻R随温度的特点得出答案.pSu物理好资源网(原物理ok网)

解答:根据题意可知,当达到设定温度时,控制电路中继电器衔铁要吸合时,切断加热电路,pSu物理好资源网(原物理ok网)

∵衔铁吸合工作时电流即线圈中的电流一定,且电源的电压不变,pSu物理好资源网(原物理ok网)

∴根据欧姆定律可知,无论设定温度的高低,电路中的总电阻不变,pSu物理好资源网(原物理ok网)

由图甲可知,100℃的恒温控制时R=50Ω,pSu物理好资源网(原物理ok网)

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,pSu物理好资源网(原物理ok网)

∴电路中的总电阻R=R0+R+R′=150Ω+50Ω+100Ω=300Ω;pSu物理好资源网(原物理ok网)

当恒温箱设置50℃时,由图甲可知R=90Ω,pSu物理好资源网(原物理ok网)

变阻器接入电路中的电阻R′=R-R0-R=300Ω-150Ω-90Ω=60Ω,pSu物理好资源网(原物理ok网)

当恒温箱设置150℃时,由图甲可知R=30Ω,pSu物理好资源网(原物理ok网)

变阻器接入电路中的电阻R′=R-R0-R=300Ω-150Ω-30Ω=120Ω,pSu物理好资源网(原物理ok网)

∵图甲中,该热敏电阻R随温度的升高而减小,pSu物理好资源网(原物理ok网)

∴要使恒温箱能够设置50℃至150℃之间的温度,可变电阻R'的阻值调节范围应该在60~120Ω.pSu物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:60~120.pSu物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了电阻的串联特点和欧姆定律的应用,关键是读懂题意得出无论设定温度的高低、电路中的总电阻不变,对学生分析信息、得出有用信息的能力要求较高.pSu物理好资源网(原物理ok网)

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