Question

一般的電熨斗用合金絲做發熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關系如圖12中實線①所示．由于環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在較大的范圍內波動，易損壞衣物．有一種用主要成分為BaTiO₃，被稱為“PTC”的特殊材料做發熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動控制溫度的特點．PTC材料的電阻隨溫度變化的關系如圖12中實線②所示．

根據圖線分析：

圖12

(1)為什么處于冷態的PTC熨斗剛通電時比普遍電熨斗升溫快？

(2)通電一段時間后電熨斗溫度t自動地穩定在______＜t＜______范圍之內．

 

Answer 1

【答案】

(1)見解析 (2)T₆ T₇

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

(2)在T₆～T₇之間，電熨斗放出的熱量和產生的熱量才有可能相等，達到熱平衡狀態，所以電熨斗溫度t自動地穩定在T₆＜t＜T₇范圍之內．

思路分析：根據題中信息可知在溫度比較低的時候，PTC的電阻很小，根據公式可得該材料的發熱功率很大，所以升溫很快，從圖中可知在在T₆～T₇之間時電阻迅速變大，故這個過程電熨斗放出的熱量可能與產生的熱量相等，達到熱平衡狀態，所以電熨斗溫度t自動地穩定在T₆＜t＜T₇范圍之內．

試題點評：本題主要考查PTC材料做成的傳感器的應用，屬于能力型題目，