例 家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料,在一定范围内,它的电阻R(单位:kΩ)随温度t(单位:℃)变化的大致图象如图所示.通电后,发热材料的温度在由室温10℃上升到30℃的过程中,电阻与温度成反比例函数关系,且在温度达到30℃时,电阻下降到最小值;随后电阻随温度升高而增加,温度每上升1℃,电阻增加$\frac{4}{15}$kΩ.
(1)写出当10≤t≤30时,R和t之间的函数解析式
(2)求温度在30℃时,电阻R的值;并求出当t>30时,R和t之间的函数解析式.
(3)家用电灭蚊器在使用过程中,温度在什么范围内时,发
热材料的电阻不超过6kΩ?
分析:(1)由题意可设R=$\frac{k}{t}$,将(10,6)代入式中求出k.
(2)将t=30代入解析式中求出R',由题意得R=R'+$\frac{4}{15}$(t - 30).
(3)将R=6代入R=R'+$\frac{4}{15}$(t - 30)求出t.
解:(1)∵温度在由室温10℃上升到30℃的过程中,电阻与温度成反比例函数关系,
∴可设R和t之间的函数解析式为R=$\frac{k}{t}$.
将点(10,6)代入上式中,得6=$\frac{k}{10}$,k = 60.
故当10≤t≤30时,R=$\frac{60}{t}$.
(2)将t=30代入上式中,得R=$\frac{60}{30}$=2,∴温度在30℃时,电阻R的值为2kΩ.
∵在温度达到30℃时,电阻下降到最小值,随后电阻随温度升高而增加,温度每上升1℃,电阻增加$\frac{4}{15}$kΩ,
∴当t>30时,R=2+$\frac{4}{15}$(t - 30)=$\frac{4}{15}$t - 6.
(3)把R=6代入R=$\frac{4}{15}$t - 6,得t = 45,
∴温度在10℃~45℃时,发热材料的电阻不超过6kΩ.
(1)写出当10≤t≤30时,R和t之间的函数解析式
(2)求温度在30℃时,电阻R的值;并求出当t>30时,R和t之间的函数解析式.
(3)家用电灭蚊器在使用过程中,温度在什么范围内时,发
热材料的电阻不超过6kΩ?
分析:(1)由题意可设R=$\frac{k}{t}$,将(10,6)代入式中求出k.
(2)将t=30代入解析式中求出R',由题意得R=R'+$\frac{4}{15}$(t - 30).
(3)将R=6代入R=R'+$\frac{4}{15}$(t - 30)求出t.
解:(1)∵温度在由室温10℃上升到30℃的过程中,电阻与温度成反比例函数关系,
∴可设R和t之间的函数解析式为R=$\frac{k}{t}$.
将点(10,6)代入上式中,得6=$\frac{k}{10}$,k = 60.
故当10≤t≤30时,R=$\frac{60}{t}$.
(2)将t=30代入上式中,得R=$\frac{60}{30}$=2,∴温度在30℃时,电阻R的值为2kΩ.
∵在温度达到30℃时,电阻下降到最小值,随后电阻随温度升高而增加,温度每上升1℃,电阻增加$\frac{4}{15}$kΩ,
∴当t>30时,R=2+$\frac{4}{15}$(t - 30)=$\frac{4}{15}$t - 6.
(3)把R=6代入R=$\frac{4}{15}$t - 6,得t = 45,
∴温度在10℃~45℃时,发热材料的电阻不超过6kΩ.
答案
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