Question

【题目】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．图甲为自动测定锅内温度的电路原理图，其中R0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下表所示，电源两端的电压保持6V不变．

锅内温度值／℃	25	37	50	62	75	87	100	112	125
Rx对应的电阻值/Ω	150	80	50	30	20	15	10	7

（1）若锅内温度为112℃时电流表指针指向0.50A；求R0的阻值

（2）若锅内温度为125℃时电流表指针指向0.6A；求锅内温度为125℃时热敏电阻Rx的阻值和Rx发热功率．

（3）高温高压蒸气消毒锅内温度与锅内气压的关系如下表所示：

锅内温度t／℃	87	100	112	125
锅内气压值p／Pa	1.8×105	2.0×105	2.5×105	3.3×105

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，图乙为限压阀的原理图，限压阀由一直立圆柱形金属体和滤网型外套组成．当锅内温度达到112℃时，锅内高压气体将圆柱形金属体顶起，并对外排气减压，从而起到限压的作用．已知圆柱形金属体的底面积为0.2cm2，求该金属体的质量m ．

(外界气压p外=1.0×105Pa，g取10N/kg)

Answer 1

【答案】（1）5Ω （2）5Ω 1.8W （3）0.3kg

【解析】试题分析：（1）因为U=6V，当电流为I1=0.50A时，电源电压U=I1R2+I1R=0.50A×7Ω+0.50A×R，

解得R=5Ω，

（2）锅内温度为125℃时，电流为I2=0.6A，热敏电阻的阻值RX=U/I2-R=6V/0.6A-5Ω=10Ω-5Ω=5Ω，

它此时消耗的功率PX=I22RX=（0.6A）2×5Ω=1.8W．

（3）有表格可知，当锅内温度达到112℃时，气体的压强为P1=2.5×105Pa；由二力平衡的条件可知：P1s=Ps+mg，即2.5×105Pa×2×10-5m2=1.0×105Pa×2×10-5m2+m×10N/kg，所以，m=0.3kg．