半导体具有导体和绝缘体所没有的特性．热敏电阻和压敏电阻都是半导体.利用这些特性我们可以实现自动控制．医院里经常利用高压锅对器械进行消毒.不同的器械所要求的温度.压强不同．如图所示为自动测量锅内温度.气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路)．电源电压恒为6V．(1)高压锅是根据液体的沸点随液面气压的增大而增大液体的沸点随液面气压的增大而� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2012?河南模拟）半导体具有导体和绝缘体所没有的特性．热敏电阻和压敏电阻都是半导体，利用这些特性我们可以实现自动控制．医院里经常利用高压锅对器械进行消毒，不同的器械所要求的温度、压强不同．如图所示为自动测量锅内温度、气压的电路原理图（虚线框内为锅内部分电路）．电源电压恒为6V．
（1）高压锅是根据

液体的沸点随液面气压的增大而增大

的原理制成的．
（2）若对总质量为10kg、初温为25℃的钢制器械进行消毒，消毒温度须达到125℃时，器械共吸收

4.6×10⁵J

热量？[c_钢=0.46×10³J/（kg?℃）]
（3）压强传感器R₁（阻值随所受的压强大小发生变化的压敏电阻）置入锅内，其受压面积为2cm²，如果R₁表面能承受的最大压力为80N，则锅内允许的最高气压是多少？
（4）A₁为显示锅内气压大小的仪表（实质是电流表），当锅内气压不高于1标准大气压时，A₁显示气压值都为0，此时R₁阻值为200Ω，求：气压表零刻度线应标在电流表A_l刻度盘多少毫安处？
（5）热敏传感器R₂（阻值随温度发生变化的热敏电阻）置于锅内，A₂为显示温的仪表（实质是电流表）；R₂的电阻与温度的关系如下表所示．由R₂的电阻与温度的关系可知：电流表A₂示数随锅内温度的升高而

增大

（增大或减小）．当电流表A₂示数为60mA时，锅内的温度为多少？

温度t/℃	80	85	90	95	100	105	110	115	…
电阻R₂/Ω	120	110	100	90	80	70	60	50	…

分析：（1）液体的沸点受液面上方气压的影响，随着液面气压的增大而增大；
（2）知道铜器械的质量、初温、末温和比热，根据公式Q=cm（t-t₀）求出铜器械吸收的热量；
（3）知道承受的最大压力和受力面积，根据公式p=

求出锅内的最高气压；
（4）电路中R₁和R₂并联，知道电阻值和其两端电压，根据欧姆定律求出其电流；
（5）根据表中数据分析电阻随温度的变化关系，根据欧姆定律进而分析出电流和温度的关系；根据公式I=

求出电流为60mA时的电阻值，从表中数据找出对应的温度值．

解答：解：（1）液体的沸点随着液面气压的增大而增大，高压锅就是根据此原理制成的；
（2）铜器械吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=0.46×10³J/（kg?℃）×10kg×（125℃-25℃）=4.6×10⁵J；
（3）锅内允许的最高气压：
p=

80N

2×10-4m2

=4×10⁵Pa；
（4）电路中R₁和R₂并联，电阻两端电压都等于电源电压6V，
此时R₁中的电流为：
I₁=

200Ω

=0.03A=30mA，此电流值即为气压表零刻度线在电流表A_l刻度盘上的位置；
（5）由R₂的电阻与温度的关系可知：电阻值随着温度的升高而减小，根据欧姆定律I=

可知，电压一定时，电路中的电流值随着电阻的减小而增大，所以电流表A₂示数随锅内温度的升高而增大；
当电流表A₂示数为I₂=60mA=0.06A时，电阻R₂的阻值为：
R₂=

0.06A

=100Ω，查表可知此时对应的温度是90℃．
故答案为：（1）液体的沸点随液面气压的增大而增大；（2）4.6×10⁵J；
（3）锅内允许的最高气压是4×10⁵Pa；（4）气压表零刻度线应标在电流表A_l刻度盘30mA处；（5）增大；查表可知此时对应的温度是90℃．

点评：本题考查了学生对液体沸点和压强的关系、吸热公式、压强公式、欧姆定律的掌握和运用，重点是能从表中得到有用的信息，难度不大．

练习册系列答案

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