Question

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；
（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(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻不計(jì)）、電流表（量程為5mA、內(nèi)阻R_g=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(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(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值為______℃．

（2）PTC元件由于材料的原因有特殊的導(dǎo)電特性，其電阻隨溫度變化關(guān)系復(fù)雜．現(xiàn)有一只由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/℃		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(fù)實(shí)驗(yàn)的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了PTC加熱器功率P_R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P_Q=0.1（t-t）瓦，其中t（單位為℃）為加熱器的溫度，t為室溫（本題取20℃）．
①請(qǐng)?jiān)谕�一坐�?biāo)平面內(nèi)作出P_Q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(dāng)溫度稍高于穩(wěn)定溫度時(shí)：______；
當(dāng)溫度稍低于穩(wěn)定溫度時(shí)：______從而保持溫度穩(wěn)定．                        

Answer 1

【答案】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．當(dāng)電流為5mA時(shí)，由閉合電路歐姆定律求出電阻R的值，根據(jù)圖象讀出對(duì)應(yīng)的溫度．
（2）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．
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=可知電阻的變化．
解答：解：（1）①根據(jù)閉合電路歐姆定律得
   電路中電流I=，可見，電阻R越小，電流I越大，對(duì)應(yīng)的溫度越低，所以電流刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度較�。�
     ②當(dāng)電流為5mA時(shí)，由閉合電路歐姆定律I=，得
    R=-R′=150Ω，
由R-t圖象，根據(jù)數(shù)學(xué)得到R=t+100（Ω），當(dāng)R=150Ω，t=50°C．
（2）①P_Q=0.1（t-t），P_Q與溫度t之間關(guān)系的圖象如圖

②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；
③當(dāng)溫度稍高于穩(wěn)定溫度時(shí)：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
當(dāng)溫度稍低于穩(wěn)定溫度時(shí)：加熱器電阻減小，產(chǎn)生的焦耳熱的功率大于散熱的功率，溫度將上升．

故答案為：（1）①較小          ②50
（2）①如圖
②70
③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
加熱器電阻減小，產(chǎn)生的焦耳熱的功率大于散熱的功率，溫度將上升．
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．