Question

電阻率是用來(lái)表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量，反映材料導(dǎo)電性能的優(yōu)劣．某種材料制成的長(zhǎng)1m、橫截面積是1mm²的導(dǎo)線的電阻，叫做這種材料的電阻率．影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體材料的電阻率則隨溫度的升高而減小，PTC元件由于材料的原因有特殊的導(dǎo)電特性．
（1）一個(gè)由PTC元件做成的加熱器，實(shí)驗(yàn)測(cè)出各溫度下它的阻值，數(shù)據(jù)如下：

t/℃	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
R/kΩ	14	11	7	3	4	5	6	8	10	14	16

通電后，加熱器在發(fā)熱的同時(shí)，電在向外界放熱，當(dāng)它的發(fā)熱功率P_R和它向四周散熱的功率P_Q相等時(shí)，加熱器溫度保持穩(wěn)定．下圖中方格紙上為發(fā)熱功率P_R和散熱功率P_Q與溫度t之間關(guān)系的圖象（曲線為P_R，直線為P_Q）

①由圖象可知，加熱器工作時(shí)的穩(wěn)定溫度為

70

℃；
②加熱器的恒溫原理為：當(dāng)溫度稍高于穩(wěn)定溫度時(shí)，加熱器電阻

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”），發(fā)熱功率

小于

散熱的功率（選填“大于”、“小于”或“等于”），溫度將下降；當(dāng)溫度稍低于穩(wěn)定溫度時(shí)，則反之，從而保持溫度穩(wěn)定．
（2）如圖甲是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，若用該電阻與電源（由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成）、電流表（量程為0～5mA）、電阻箱R′串聯(lián)起來(lái)，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“金屬電阻溫度計(jì)”．
①電流刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度

較小

；（填“較大”或“較小”）
②若電阻箱阻值R′=450Ω，則丙圖中空格處對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值為

50

℃．

Answer 1

分析：（1）①當(dāng)發(fā)熱功率與散熱溫度相等時(shí)，物體溫度處于恒定，則由圖可知其穩(wěn)定溫度．
②由圖可知當(dāng)溫度高于穩(wěn)定溫度時(shí)發(fā)熱功率的變化及發(fā)熱功率與散熱功率間的關(guān)系，由功率公式P=

U2

R

可知電阻的變化．
（2）由圖甲可知，溫度越高電阻越大，則可知當(dāng)溫度越低時(shí)，電流中電流越大；由電流表示數(shù)可知電路中電流值，則由歐姆定律可求得電路中的總電阻，則可知此時(shí)R的阻值；由圖甲利用比例關(guān)系可知所對(duì)應(yīng)的溫度．

解答：解：（1）①由圖可知，當(dāng)溫度為70℃時(shí)，發(fā)熱功率和散熱功率相等，即此時(shí)物體的溫度不再變化；
②當(dāng)溫度高于穩(wěn)定溫度時(shí)，由圖可知發(fā)熱功率小于散熱功率；
由P=

U2

R

可得，此時(shí)功率減小，而電壓不變，故說(shuō)明電阻在增大．
（2）由圖甲可知，金屬電阻隨溫度的升高而增大，
則由I=

U

R

可知，當(dāng)電流大時(shí)，電阻值要小，即此時(shí)溫度要低，故對(duì)應(yīng)的溫度刻度較�。�
由圖丙可知電流I=5mA=0.005A時(shí)，
總電阻R_總=

U

I

=

3V

0.005A

=600Ω，
金屬電阻阻值R=R_總-R′=600Ω-450Ω=150Ω，
故對(duì)應(yīng)的溫度
t=（150Ω-100Ω）×

80℃

180Ω-100Ω

=50℃．
即指針處對(duì)應(yīng)的溫度為50℃．
故答案為：（1）①70；②增大；小于；（2）較小；50．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)圖象的理解及應(yīng)用，圖象法為物理中常用方法，應(yīng)學(xué)會(huì)熟練應(yīng)用．在應(yīng)用中重點(diǎn)掌握：（1）圖象中坐標(biāo)的含義；（2）圖象的變化；（3）截矩的意義；（4）斜率的意義．