Question

3．如圖所示是一種熱敏電阻（PTC元件）的電阻R隨溫度t變化的關(guān)系圖線，這種元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能．常見(jiàn)的電熱滅蚊器中就使用這種元件來(lái)加溫并控制溫度．如果將該元件接到220V恒定電壓下，則（　�。�

• A． 通電后電功率先增大后減小
• B． 通電后電功率先減小后增大
• C． 當(dāng)發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在t₁不變
• D． 當(dāng)發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在t₂不變

Answer 1

分析 （1）由圖象找出電阻率隨溫度變化的關(guān)系，然后由電阻定律判斷電阻如何變化，最后由電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷功率如何變化．
（2）由于家庭電路中的電源電壓保持220V恒定不變，根據(jù)Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知當(dāng)電阻變小時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量變大，電蚊器溫度上升加快；反之，當(dāng)電阻變大時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)電流產(chǎn)生的熱量變小，電蚊器溫度上升較慢．所以電熱驅(qū)蚊器通電后，在t₀～t₁ 階段，隨著溫度上升，電阻變小，電熱變大，溫度上升較快；到t₁～t₂階段，隨著溫度上升，電阻變大，電熱變小，溫度上升減慢，當(dāng)電流單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電蚊器向周?chē)�散發(fā)的熱量達(dá)到平衡時(shí)，電蚊器的發(fā)熱元件溫度就不再上升．

解答 解：A、通電后半導(dǎo)體材料的溫度逐漸升高，由圖象可知，半導(dǎo)體的電阻率先變小，后變大，由電阻定律R=ρ$\frac{l}{s}$可知，半導(dǎo)體材料的電阻R先變小后變大，電源電壓U不變，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，半導(dǎo)體材料的電功率先變大，后變小，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、由圖象可知，在0～t₁這區(qū)間里電阻R隨溫度升高而減�。辉趖₁～t₂這區(qū)間里電阻R隨溫度的升高而增大；在大于t₂時(shí)，電阻R隨溫度的升高而減小．在家庭電路中電壓不變，電熱器的電功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，可知電阻器的發(fā)熱功率與電阻成反比．在溫度升到t₁前，電阻R隨溫度的升高而減小，功率增大，溫度升高更快；溫度一旦超過(guò)t₁，電阻R隨溫度的升高而增大，功率減小，放出熱量減小，溫度升高變慢，當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t₁至t₂間的某一值不變，保持穩(wěn)定，故CD錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 由圖象找出電阻率的變化規(guī)律、熟練應(yīng)用電阻定律、電功率公式即可正確解題．本題考查學(xué)生對(duì)圖象的理解及應(yīng)用，圖象法為物理中常用方法，應(yīng)學(xué)會(huì)熟練應(yīng)用．在應(yīng)用中重點(diǎn)掌握．