Question

【題目】PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料，它的發(fā)熱效率較高，且有一個(gè)人為設(shè)定的溫度。當(dāng)它的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，其電阻值會(huì)隨它的溫度升高而變��；當(dāng)它的的溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，其電阻值隨它的溫度升高而變大。如圖b所示的陶瓷電熱水壺就用了這種材料。它的工作電路圖如圖a所示，R0是定值電阻，其電阻值不受溫度的影響。Rr是PTC電阻，Rr的電阻與溫度的關(guān)系如圖c所示。該電熱水壺在Rr設(shè)定溫度狀態(tài)工作時(shí)，電路消耗的總功率為1100W。

（1）電熱水壺Rr的設(shè)定溫度是多少？
（2）R0的阻值為多少？
（3）當(dāng)Rr的溫度為130℃時(shí)，電路中Rr的實(shí)際功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題意可知，在圖象中PTC的人為設(shè)定溫度為100℃，其電阻為34Ω

答：電熱水壺Rr的設(shè)定溫度是100℃

（2）解：當(dāng)在設(shè)定溫度狀態(tài)工作時(shí)，連入電路的電阻RT=34Ω，R0、RT串聯(lián)，

由P= 得，電路總電阻：

R總= = =44Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，R0的阻值：

R0=R總﹣RT=44Ω﹣34Ω=10Ω

答：R0的阻值為10Ω

（3）解：當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí)，由圖象可知，此時(shí)RT的阻值為100Ω，

電路中的總電阻：

R'總=R0+R'T=10Ω+100Ω=110Ω，

電路中的電流：

I′= = =2A，

RT兩端的電壓：

U'=I'×R'T=2A×100Ω=200V，

RT的實(shí)際功率：

P'=U'TI'=200V×2A=400W

答：當(dāng)RT的溫度為130℃時(shí)，電路中RT消耗的實(shí)際功率為400W．

【解析】（1）根據(jù)PTC溫度低于設(shè)定溫度時(shí)電阻值會(huì)隨它的溫度升高而變小、溫度高于設(shè)定溫度時(shí)電阻值隨它的溫度升高而變大確定設(shè)定溫度，然后讀出電阻的阻值；（2）根據(jù)P=U2/R求出電路總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R0的阻值；（3）由圖象讀出130℃時(shí)RT的阻值，利用電阻的串聯(lián)求出總電阻，利用歐姆定律求出電路中的電流，進(jìn)一步求出RT兩端的電壓，利用P=UI求出RT消耗的實(shí)際功率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．