Question

一般的电熨斗用合金丝做发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图12中实线①所示．由于环境温度以及熨烫的衣服厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大的范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO₃，被称为“PTC”的特殊材料做发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点．PTC材料的电阻随温度变化的关系如图12中实线②所示．

根据图线分析：

图12

(1)为什么处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快？

(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在______＜t＜______范围之内．

 

Answer 1

【答案】

(1)见解析 (2)T₆ T₇

【解析】 (1)由于冷态时PTC材料电阻很小，故由P＝知，其发热功率很大，所以升温很快．

(2)在T₆～T₇之间，电熨斗放出的热量和产生的热量才有可能相等，达到热平衡状态，所以电熨斗温度t自动地稳定在T₆＜t＜T₇范围之内．

思路分析：根据题中信息可知在温度比较低的时候，PTC的电阻很小，根据公式可得该材料的发热功率很大，所以升温很快，从图中可知在在T₆～T₇之间时电阻迅速变大，故这个过程电熨斗放出的热量可能与产生的热量相等，达到热平衡状态，所以电熨斗温度t自动地稳定在T₆＜t＜T₇范围之内．

试题点评：本题主要考查PTC材料做成的传感器的应用，属于能力型题目，