在实际应用中有多种自动控温装置，以下是其中两种控温装置：(1)图（a）为某自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1=2...

问题详情：

在实际应用中有多种自动控温装置，以下是其中两种控温装置：

(1)图（a）为某自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1= 2 kΩ，R2 = 1.5 kΩ，R3 = 4 kΩ，Rt为热敏电阻，其电阻随温度变化的图像如图（b）所示。当a、b两点电势φa<φb时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当φaφb时，电压鉴别器会使S断开，停止加热，则恒温箱内的稳定温度为____℃，恒温箱内的电热丝加热时Rt的取值范围为_____。

(2)有一种由PTC元件做成的加热器，它产生的焦耳热功率PR随温度t变化的图像如图（c）所示。该加热器向周围散热的功率为PQ = k（t-t0），其中t为加热器的温度，t0为室温（本题中取20℃），k=0.1W/℃。

①当PR=PQ时加热器的温度即可保持稳定，则该加热器工作的稳定温度为________℃；

②某次工作中，该加热器从室温升高至稳定温度的过程中，下列温度变化过程用时最短的是（填选项前的字母序号）

A．20~24℃      

B．32~36℃   

C．48~52℃      

D．60~64℃

【回答】

25    Rt>3kΩ    68~72均可   

【详解】

(1)由电路图可知，当满足时，即Rt=3kΩ时φa=φb ，此时由图可知温度为25℃，即恒温箱内的稳定温度为25℃；

恒温箱内的电热丝加热时Rt的取值范围为Rt>3kΩ；

(2)①PQ=0.1（t-t0），PQ与温度t之间关系的图像如图；

由图可知，当温度为70℃左右时，发热功率和散热功率相等，即此时物体的温度不再变化；

②当温度稍高于稳定温度时：加热器电阻增大，产生的焦耳热的功率小于散热的功率，温度将下降；当温度稍低于稳定温度时：加热器电阻减小，产生的焦耳热的功率大于散热的功率，温度将上升。故选B。

【点睛】

(1)本题主要考查了同学们识图能力以及分析问题和解决问题的能力，要能根据题目的意思得出当Uab=0时，恒温箱保持稳定。

(2)本题考查学生对图像的理解及应用，图像法为物理中常用方法，应学会熟练应用。在应用中重点掌握：(1)图像中坐标的含义；(2)图像的变化；(3)截矩的意义；(4)斜率的意义。

知识点：利用传感器制作简单的自动控制装置

题型：实验,探究题