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物理必考医院.宾馆等公共场所普遍使用高温高压蒸气消毒锅对物品消毒.图

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

医院、宾馆等公共场所普遍使用高温高压蒸气消毒锅对物品消毒.图为自动测定锅内温度的电路原理图,其中Ro为定值电阻,A为温度指示表(实质是一只电流表),Rx为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化).热敏电阻的阻值与温度的对应关系如表所示,电源两端的电压不变.4sc物理好资源网(原物理ok网)

(1)若锅内温度为75℃时电流表指针指向0.24A;若锅内温度为112℃时电脑表指针指向0.50A;若锅内温度为125℃时电流表指针指向0.60A;求锅内温度为125℃时热敏电阻的阻值Rx.4sc物理好资源网(原物理ok网)

(2)高温高压蒸气消毒锅内温度与锅内气压的关系如表所示.4sc物理好资源网(原物理ok网)

为了使高温高压蒸气消毒锅内温度不超过112℃,高压锅盖上有一限压阀,图为限压阀的原理图,限压阀由一直立圆柱形金属体和滤网型外套组成.当锅内温度接近112℃时,锅内高压气体将圆柱形金属体顶起,并对外排气减压,从而到限压的作用.已知圆柱形金属体的底面积S为0.2cm2,求该金属体的质量m.(外界大气压P外=1.0×105Pa,g取10N/kg)

锅内温度值/℃253750627587100112125
Rx对应的电阻值/Ω1508050302015107
锅内温度值/℃87100112125
锅内气压值/Pa1.8×1052.0v1052.5×1053.3×105

试题答案

解:(1)当电流为I1=0.24A时,热敏电阻的阻值R1=20Ω,4sc物理好资源网(原物理ok网)

电源电压U=I1R1+I1R0=0.24A×20Ω+0.24A×R0---------------①4sc物理好资源网(原物理ok网)

当电流为I2=0.50A时,热敏电阻的阻值R2=7Ω,4sc物理好资源网(原物理ok网)

电源电压U=I2R2+I2R0=0.50A×7Ω+0.50A×R0----------------②4sc物理好资源网(原物理ok网)

①②联立可得4sc物理好资源网(原物理ok网)

R0=5Ω,U=6V;4sc物理好资源网(原物理ok网)

锅内温度为125时,电流为I3=0.6A,4sc物理好资源网(原物理ok网)

热敏电阻的阻值Rx=-R0=-5Ω=10Ω-5Ω=5Ω.4sc物理好资源网(原物理ok网)

(2)有表格可知,当锅内温度达到112℃时,气体的压强为P=2.5×105Pa;4sc物理好资源网(原物理ok网)

由二力平衡的条件可知:PS=P0S+mg,4sc物理好资源网(原物理ok网)

即:2.5×105Pa×2×10-5m2=1.0×105Pa×2×10-5m2+m×10N/kg,4sc物理好资源网(原物理ok网)

解得:m=0.3kg.4sc物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)锅内温度为125℃时热敏电阻Rx的阻值为5Ω;4sc物理好资源网(原物理ok网)

(2)该金属体的质量为0.3kg.4sc物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由电路图可知R0、Rx串联,由表格可知当电流为0.24A时,热敏电阻的阻值为20Ω;当电流为0.50A时,热敏电阻的阻值为7Ω,根据此关系式列出方程算出电源电压和定值电阻的阻值;当电流为0.6A时,根据欧姆定律和串联电路电阻的特点可求出热敏电阻的阻值.4sc物理好资源网(原物理ok网)

(2)由二力平衡的条件可知,当高温高压蒸气消毒锅内气体产生的压力与大气产生的压力和金属体的重力相等时,起到限压的作用,据此求出金属体的质量.4sc物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查电阻、电流、电压、电功率和质量、压强的计算,关键是欧姆定律的应用,要知道串联电路电流的规律,还要学会从题目所给信息中找到有用的数据.4sc物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:安培定则:通电导体产生磁,电流方向定磁场。右手握螺旋管,四指电流拇指北。

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