题目

冬天气温较低，汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气，导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行，后挡风玻璃上应安装加热除霜(雾)装置。小宁汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示：它由控制电路和受控电路组成，小宁同学通过询问专业人员，结合所学知识，在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示，它由控制电路和工作电路组成，R0为定值电阻，R1、R2设置在后挡风玻璃内，R2为加热电阻，阻值为0.8 欧。R1为热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同。电路，U1=12 V，U2=16 V。开关S闭合时，当后挡风玻璃的温度达到40℃，工作电路会自动断开。 （1） 根据电路，判断热敏电阻R的阻值与玻璃温度变化的关系为。电路用久后，电源电压U会减小，工作电路断开时玻璃温度比设定值_ (填“ 高”或“低”)。 （2） 将玻璃从0 ℃加热至40℃，所需的时间是多少? [玻璃质量10 kg，玻璃比热容为0.8×103J/(kg.C) ，不计热量损耗] （3） 不计电磁铁线圈电阻和电源电压的衰减，当线圈中的电流达到25mA时，电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻R0=250欧，闭合开关，玻璃的温度为10℃和40℃时，控制电路的电功率相差0.02W，则玻璃的温度为10℃时，热敏电阻R1的阻值为多少? 答案： 【1】R1的阻值随玻璃温度的升高面增大 解：Q吸=m△t=0.8×10-3J(kg·℃)\10kg\40℃=3.2×105J，W=Q吸=3.2×105J P2= U2R2=(16V)20.8Ω =320W t= WP2=3.2×105J320W =1000s 答：将坡璃从0℃加热至40℃．所需的时间是1000s 解：当玻璃温度为40℃时．P1=U1×I=12 V×0.025 A=0.3 W，当玻璃温度为10℃时，P'=P+0.02 W=0.32 W R0= UP21=12V0.32W =450Ω，R1=450Ω-250Ω=200Ω 答：玻璃的温度为10℃时热敏电阻R1的阻值为200Ω

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