Question

【題目】熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)電阻器(NTC)，正溫度系數(shù)電阻器的電阻值隨溫度升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)電阻器的電阻值隨溫度升高而減小，由于熱敏電阻具有這種特性，常用在控制電路中，其電學(xué)符號(hào)為。實(shí)驗(yàn)室里有一只熱敏電阻Rt，它在常溫下阻值約為10Ω，現(xiàn)要探究通過該電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)室里備有下列器材：

電流表A1，量程100mA，內(nèi)阻約為1Ω

電流表A2，量程1.2A，內(nèi)阻約為0.3Ω

電壓表Vl，量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ

電壓表V2，量程10V，內(nèi)阻約為10kΩ

滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值為5Ω

滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值為500Ω

電源E，電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻不計(jì)

開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)中要求通過熱敏電阻Rt的電流從0開始逐漸增大，根據(jù)所提供的器材，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并將電路圖畫在答題紙指定的方框內(nèi)____；

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流表應(yīng)選__________，電壓表應(yīng)選__________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________；(選填器材代號(hào))

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)描繪出熱敏電阻的U—I，關(guān)系曲線如圖所示，該熱敏電阻屬于__________熱敏電阻(選填“PTC”或“NTC”)；將該熱敏電阻與電動(dòng)勢(shì)為6V、內(nèi)阻為3Ω的電源組成回路，則該熱敏電阻消耗的電功率為_______________W。

Answer 1

【答案】 A2 V2 R1 NTC 2.25

【解析】

(1)[1]要求通過熱敏電阻Rt的電流從0開始逐漸增大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式，由于熱敏電阻的阻較小，則電流表應(yīng)用外接法，故電路圖如圖所示

(2)[2]常溫下熱敏電阻的電流為

則電流表應(yīng)選A2

[3]由于電源電動(dòng)勢(shì)為12V，則電壓表應(yīng)選V2

[4]要求通過熱敏電阻Rt的電流從0開始逐漸增大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式，所以滑動(dòng)變阻應(yīng)選總阻值較小的即為R1

(3)[5]由U—I圖像可知，熱敏電阻的阻值隨電流或電壓的增大而減小，即隨溫度的增大而減小，所以該熱敏電阻屬于NTC

[6]熱敏電阻與電源組成回路則有

即為

將此圖像畫入熱敏電阻的U-I圖像中如圖

兩圖線的交點(diǎn)即為熱敏電阻的工作點(diǎn)，由圖可知，電壓U=4.5V，電流I=0.5A

故該熱敏電阻消耗的電功率為