Question

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新型發(fā)熱材料——PTC

PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料，它以鈦酸鋇為主，滲入多種物質(zhì)后加工而成，目前家用的陶瓷暖風(fēng)器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的。

PTC有一個(gè)根據(jù)需要設(shè)定的溫度，低于這個(gè)溫度時(shí)，其電阻隨著溫度的升高而減小，高于這個(gè)溫度時(shí)，電阻值則隨著溫度的升高而增大，我們把這個(gè)設(shè)定的溫度叫“居里點(diǎn)溫度”，用PTC材料制成的電熱器具有發(fā)熱、控溫雙重功能，應(yīng)用十分廣泛。

⑴ 家用固體電熱滅蚊器就使用PTC陶瓷電熱元件，圖為其電阻隨溫度變化的圖像，由圖可知，該P(yáng)TC材料的居里點(diǎn)溫度為___________℃。

⑵ 家用固體電熱滅蚊器工作時(shí)的溫度基本恒定在165℃左右，若它的溫度高于165℃，電阻____________，功率__________，使其溫度____________（以上均填變化情況）；反之，也能自動(dòng)調(diào)節(jié)。因此用PTC材料制成的電熱器具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。

⑶ 某同學(xué)利用PTC電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過熱自動(dòng)報(bào)警電路”：將PTC電阻安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過PTC電阻的居里點(diǎn)溫度時(shí)，由于電阻變化，導(dǎo)致電磁鐵磁性減弱，使警鈴響。請(qǐng)幫他將圖所示的電路連接完整。

⑷ 你認(rèn)為該“過熱自動(dòng)報(bào)警電路”的設(shè)計(jì)或在使用過程中有何不足？（指出一點(diǎn)即可）

 

Answer 1

【答案】

100℃         ⑵變大；變��；降低  

（3）略         ⑷控制電路的電池長時(shí)間工作，電流減小，磁性減弱，可能造成誤動(dòng)作；控制電路部分始終耗電。

【解析】（1）PTC有一個(gè)根據(jù)需要設(shè)定的溫度，低于這個(gè)溫度時(shí)，其電阻隨溫度的升高而減小，高于這個(gè)溫度時(shí)，電阻值則隨溫度的升高而增大，我們把這個(gè)設(shè)定的溫度叫“居里點(diǎn)溫度”．根據(jù)圖象可知居里點(diǎn)溫度為 100℃．

（2）根據(jù)圖象，溫度高于165℃，電阻值則隨溫度的升高而增大，根據(jù)公式P=

可知，功率減小；功率減小后，溫度會(huì)降低．

故答案為：100；增大；減��；降低；

（3）如圖所示：當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過PTC電阻的居里點(diǎn)溫度時(shí)，由于電阻變化，導(dǎo)致電磁鐵磁性減弱，使警鈴響．

（4）控制電路的電池長時(shí)間工作，電流減小，磁性減弱，可能造成誤動(dòng)作．控制電路部分始終耗電

思路分析：（1）PTC有一個(gè)根據(jù)需要設(shè)定的溫度，低于這個(gè)溫度時(shí)，其電阻隨溫度的升高而減小，高于這個(gè)溫度時(shí)，電阻值則隨溫度的升高而增大，我們把這個(gè)設(shè)定的溫度叫“居里點(diǎn)溫度”．

（2）家用固體電熱滅蚊器工作時(shí)的溫度基本恒定在165℃左右，分析圖象即可得出結(jié)論；

（3）根據(jù)學(xué)習(xí)材料提供的內(nèi)容，和對(duì)居里點(diǎn)溫度理解，及電阻對(duì)電功率的影響連接電路；

（4）根據(jù)電路圖，從電源、磁性強(qiáng)弱的變化等方面考慮．

試題點(diǎn)評(píng)：本題考查了電磁繼電器的有關(guān)問題，主要是考查學(xué)生對(duì)題目所給信息的理解和電路的連接，難點(diǎn)是電路圖的連接