课后练习题2011电学.doc

课后练习题 得 分 评卷人 1、（12分）有一种被称作PTC的半导体材料，其电阻随温度的变化曲线如图4所示。 （1）请你根据这条曲线分析，PTC材料的电阻值怎样随温度的变化而改变？ （2）请说出这种材料的两个可能的应用实例。 （3）以其中的一个应用为例，说明它的正常工作过程和使用条件。 答案 1、(共12分) ⑴当PTC材料的温度T处于（T0～T1）时，随着温度的升高，其电阻减小；…………………1分 当PTC材料的温度T处于（T1～T2）时，随着温度的升高，其电阻增大；……………………1分 当PTC材料的温度T高于T2时，随着温度的升高，其电阻减小。 ……………………………1分 ⑵用PTC材料可以制成电热驱蚊器的发热元件，也可以制成恒温电暖器发热元件。…………2分 ⑶以恒温电暖器为例：当用PTC材料制成的发热元件通电后温度T处于（T0～T1）时，随着温度的升高，其电阻减小，因电压不变，发热功率P=U2/R增大，使温度更快地升高；………………2分 当发热元件温度T处于（T1～T2）时，随着温度的升高，其电阻增大，因电压不变，发热功率P=U2/R减小，使温度升高趋缓，并保持在（T1～T2）之间的一个温度不再上升；…………………………2分 当发热元件温度T高于T2时，随着温度的升高，其电阻减小，发热功率进一步增大，使温度更快地升高，则将会烧坏发热元件。…………………………………………………………………………2分 可见，用PTC材料制成的发热元件的恒温电暖器，应当在环境温度低于T2的条件下使用；否则会烧坏。……………………………………………………………………………………………………1分 分析其他应用实例，可参考以上评分标准给分。 得 分 评卷人 2、（14分）现在流行的无线市话俗称“小灵通”，是一种新型的个人无线接入系统，具有语音清晰、发射功率低、待机时间长、功能多、价格合理等特点，它的使用使传统意义上的固定电话不再固定在某个位置，可在无线网络覆盖范围内自由移动使用，随时随地接听、拨打本地和国内、国际电话。 表1是某一型号小灵通的部分资料数据。若这种小灵通在正常使用的情况下，充电一次可使用7天，累计通话时间为1.2 h，通话时耗电功率为平均发射功率的20倍。则： （1）这部小灵通正常通话时的工作电流大约多大？ （2）小灵通开机但不通话时的状态称为待机。这部小灵通的待机电流大约多大？ 尺寸（长×高×宽） 约45 mm×83mm×23.5 mm 质 量 约85g 发 射 功 率 约10 mW（平均） 电 池 3.6 V 580 mA·h 锂电池 充 电 器 输入：AC220 V 50 Hz 输出：DC5.2 V 320 mA 充 电 器 重 约50 g 充 电 时 间 2.5～3.5 h 连续待机时间 48～200 h （3）在没有充电器的情况下，可用一个电压略高于3.6V的直流电源为小灵通电池临时应急充电。请你设计一个方案，用图6所示的直流电源给这部小灵通的电池充电，并画出充电的电路图。 表1 2、(共14分) ⑴手机通话的电功率 P＝10m W×20＝200m W …………………………………………………2分 根据公式P＝UI，可求得这部手机正常通话时的工作电流 P 200mW I＝——＝————＝55.6 mA ……………………………………………………………2分 U 3.6V ⑵这部手机的电池充电一次获得的总能量W总＝3.6 V×0.58 A×3600 s ＝7516.8 J………………2分 累计通话时间内消耗的电能 W通＝Pt通＝200 mW×1.2 h＝200×10－3 W×1.2×3600 s ＝864 J……………………………2分 正常使用的情况下，待机7天消耗的电能 W待＝W总－W通＝6652.8 J……………………1分 由公式W＝UIt可求得这部手机的待机电流大约为 W待 6652.8 J I待＝———＝——————————＝3.06 mA……………………………………………2分 Ut待 3.6V×7×24×3600s ⑶因为直流电源的输出电压为36 V，远大于被充电池的电压，所以需要串联一个阻值适宜的电阻才能充电。另串接一只电流表，观察充电电流不超过320 mA，以免烧坏电池。……………………1分 让直流电源的电流从电池正极流入、负极流出。………………………………………………1分 其电路图如答案图4。……………………………………………………………………………1分 3、（13分）有两种灯泡，分别标有（110伏 60瓦）和（110伏