精英家教網(wǎng)(1)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,若用該電阻與電池(電動勢E=1.5V,內(nèi)阻不計)、電流表(內(nèi)阻不計)、電阻箱R′串聯(lián)起來,連接成如圖(乙)所示的電路,用該電阻做測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”.
①電路中隨著電阻R上溫度是升高,電流表讀數(shù)將
 
(減小、不變、增加),
②若電阻箱阻值R′=50Ω,請寫出溫度t與電流表電流I的關(guān)系式
 

(2)如果用該類元件做成一個加熱器,將加熱器接到200V的恒壓電源上,實驗測出各溫度下它的阻值及其和產(chǎn)生的功率PR,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
PR (W) 2.86 3.64 5.71 13.3 10.0 8.0 5 4 2.86 2.5
加熱器產(chǎn)生的焦耳熱功率PR將隨著溫度的升高而改變.但加熱器同時也在向四周發(fā)散熱量,其散熱的功率PQ滿足PQ=0.1(t-t0)瓦的規(guī)律,其中t(單位為℃)為加熱器的溫度,t0為室溫(本題取20℃).當加熱器產(chǎn)生的焦耳熱功率PR和向四周散熱的功率PQ相等時加熱器溫度保持穩(wěn)定.
①請在上述表格中填上60℃溫度時相應的功率PR,并在方格紙上作出PR和PQ與隨溫度t之間關(guān)系的圖象.
②加熱器工作的穩(wěn)定溫度為
 
℃.
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分析:(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律分析電路中電流與電阻R的關(guān)系,電路中電流越大,該電阻的阻值越大,由圖象可知溫度越高.再由圖象得到R與t關(guān)系表達式;最后聯(lián)立分析;
(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)作PR-t圖象,再作PQ-t圖象,兩個圖象的交點表示溫度的穩(wěn)定值.
解答:解:(1)①電路中隨著電阻R上溫度是升高,根據(jù)閉合電路歐姆定律,電流表讀數(shù)將減;
②根據(jù)閉合電路歐姆定律,有:I=
E
R′+R 
=
1.5
50+R
;
根據(jù)R-t圖象,有:R=t+100;
聯(lián)立得到:t=
1.5
I
-150

(2)①在方格紙上作出PR和PQ與隨溫度t之間關(guān)系的圖象,如圖所示:
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從圖象可以看出,當溫度為60°C時,功率PR=6.4W;
②從圖象可以看出,交點處溫度為70°C;
當溫度稍高于70°C時,加熱器電阻增大,產(chǎn)生的焦耳熱的功率小于散熱的功率,溫度將下降;反之當溫度稍低于70°C時,溫度上升,從而保持溫度穩(wěn)定;
故答案為:(1)①減;②t=
1.5
I
-150
;(2)①60℃時PR=6.4W;②70.
點評:本題考查學生對圖象的理解及應用,圖象法為物理中常用方法,應學會熟練應用.在應用中重點掌握:(1)圖象中坐標的含義;(2)圖象的變化;(3)截矩的意義;(4)斜率的意義.
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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?閘北區(qū)二模)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電特性.

(1)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,若用該電阻與電池(電動勢E=1.5V,內(nèi)阻不計)、電流表(量程為5mA、內(nèi)阻不計)、電阻箱R′串聯(lián)起來,連接成如圖(乙)所示的電路,用該電阻做測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”.
①電流刻度較大處對應的溫度刻度
較小
較小
.(填“較大”或“較小”)
②若電阻箱阻值R′=150Ω,在丙圖中標出空格處對應的溫度數(shù)值為
50
50
℃.
(2)一由PTC元件做成的加熱器,其
1R
-t
的關(guān)系如圖(。┧荆阎蛩闹苌岬墓β蕿镻Q=0.1(t-t0)瓦,其中t(單位為℃)為加熱器的溫度,t0為室溫(本題取20℃).當加熱器產(chǎn)生的熱功率PR和向四周散熱的功率PQ相等時加熱器溫度保持穩(wěn)定.現(xiàn)將此加熱器接到200V的電源上(內(nèi)阻不計),則加熱器工作的穩(wěn)定溫度為
70
70
℃.

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科目:高中物理 來源: 題型:

一些材料的電阻隨溫度的升高而變化.
(1)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,若用該電阻與電池(電動勢E=1.5V,內(nèi)阻不計)、電流表(量程為5mA、內(nèi)阻不計)、電阻箱R′串聯(lián)起來,連接成如圖(乙)所示的電路,用該電阻做測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”.

①電流刻度較大處對應的溫度刻度
較小
較小
;(填“較大”或“較小”)
②若電阻箱阻值R′=150Ω,當電流為5mA時對應的溫度數(shù)值為
50
50
°C.

(2)某實驗小組研究一白熾燈兩端電壓與電流的關(guān)系,得到了如下表所示的一組數(shù)據(jù),并描繪出其I-U圖線如圖16中(a)所示.

①由圖線可看出該白熾燈的電阻隨電壓的增大而
增大
增大
(選填“增大”或“減小”)
②實驗還用到了下列器材:直流電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)及導線若干.請在圖(b)中以筆劃線代替導線按實驗要求將實物圖補充完整.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

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;半導體材料的電阻率則隨溫度的升高而減小;
(1)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,若用該電阻與電池(電動勢E=1.5V,內(nèi)阻不計)、電流表(量程為5mA、內(nèi)阻Rg=100Ω)、電阻箱R′串聯(lián)起來,連接成如圖(乙)所示的電路,用該電阻做測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”.
①電流刻度較大處對應的溫度刻度值
 
;(填“較大”或“較小”)
②若電阻箱阻值R′=50Ω,在丙圖中空格處(5mA)對應的溫度數(shù)值為
 
℃.
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(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的導電特性,其電阻隨溫度變化關(guān)系復雜.現(xiàn)有一只由PTC元件做成的加熱器,實驗測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
加熱器接到200V的電源上,在方格紙上已根據(jù)反復實驗的大量實驗數(shù)據(jù)作出了PTC加熱器功率PR隨溫度t的變化關(guān)系曲線,已知PTC加熱器器外表面向四周散熱的功率為PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(單位為℃)為加熱器的溫度,t0為室溫(本題取20℃).
①請在同一坐標平面內(nèi)作出PQ與溫度t之間關(guān)系的圖象
②加熱器工作的穩(wěn)定溫度為
 
℃;
③加熱器保持工作穩(wěn)定溫度的原理為:
當溫度稍高于穩(wěn)定溫度時:
 
;
當溫度稍低于穩(wěn)定溫度時:
 
從而保持溫度穩(wěn)定.                        
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科目:高中物理 來源:2010年上海市奉賢區(qū)高三下學期調(diào)研測試 題型:實驗題

 一些材料的電阻隨溫度的升高而變化。

(1)如圖(甲)是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖像,若用該電阻與電池(電動勢E=1.5V,內(nèi)阻不計)、電流表(量程為5mA、內(nèi)阻不計)、電阻箱R串聯(lián)起來,連接成如圖(乙)所示的電路,用該電阻做測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”。

①電流刻度較大處對應的溫度刻度_____________;(填“較大”或“較小”)

②若電阻箱阻值R=150Ω,在丙圖中標出空格處對應的溫度數(shù)值為 __________0C。

(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的導電特性,F(xiàn)有一由PTC元件做成的加熱器,實驗測出各溫度下它的阻值,并作出了1/R-t的關(guān)系如圖。已知它向四周散熱的功率為PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(單位為0C)為加熱器的溫度,t0為室溫(本題取200C)。當加熱器產(chǎn)生的焦耳熱功率PR和向四周散熱的功率PQ相等時加熱器溫度保持穩(wěn)定。加熱器接在200V的電源上。

①加熱器工作的穩(wěn)定溫度為________0C;

②加熱器的恒溫原理為:當溫度稍高于穩(wěn)定溫度時加熱器電阻___     _(填“增大”“不變”“減小”),產(chǎn)生的焦耳熱的功率___     _散熱的功率(填“大于”“等于”,“小于”),溫度將下降 ;反之當溫度稍低于穩(wěn)定溫度時也控制溫度上升,從而保持溫度穩(wěn)定。

 

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