Question

一般的電熨斗用合金絲做發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖12中實(shí)線①所示．由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣服厚度、干濕等情況不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會(huì)在較大的范圍內(nèi)波動(dòng)，易損壞衣物．有一種用主要成分為BaTiO₃，被稱(chēng)為“PTC”的特殊材料做發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動(dòng)控制溫度的特點(diǎn)．PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖12中實(shí)線②所示．

根據(jù)圖線分析：

圖12

(1)為什么處于冷態(tài)的PTC熨斗剛通電時(shí)比普遍電熨斗升溫快？

(2)通電一段時(shí)間后電熨斗溫度t自動(dòng)地穩(wěn)定在______＜t＜______范圍之內(nèi)．

 

Answer 1

【答案】

(1)見(jiàn)解析 (2)T₆ T₇

【解析】 (1)由于冷態(tài)時(shí)PTC材料電阻很小，故由P＝知，其發(fā)熱功率很大，所以升溫很快．

(2)在T₆～T₇之間，電熨斗放出的熱量和產(chǎn)生的熱量才有可能相等，達(dá)到熱平衡狀態(tài)，所以電熨斗溫度t自動(dòng)地穩(wěn)定在T₆＜t＜T₇范圍之內(nèi)．

思路分析：根據(jù)題中信息可知在溫度比較低的時(shí)候，PTC的電阻很小，根據(jù)公式可得該材料的發(fā)熱功率很大，所以升溫很快，從圖中可知在在T₆～T₇之間時(shí)電阻迅速變大，故這個(gè)過(guò)程電熨斗放出的熱量可能與產(chǎn)生的熱量相等，達(dá)到熱平衡狀態(tài)，所以電熨斗溫度t自動(dòng)地穩(wěn)定在T₆＜t＜T₇范圍之內(nèi)．

試題點(diǎn)評(píng)：本題主要考查PTC材料做成的傳感器的應(yīng)用，屬于能力型題目，