Question

【题目】热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)，正温度系数电阻器的电阻值随温度升高而增大，负温度系数电阻器的电阻值随温度升高而减小，由于热敏电阻具有这种特性，常用在控制电路中，其电学符号为。实验室里有一只热敏电阻Rt，它在常温下阻值约为10Ω，现要探究通过该电阻的电流与其两端电压的关系，实验室里备有下列器材：

电流表A1，量程100mA，内阻约为1Ω

电流表A2，量程1.2A，内阻约为0.3Ω

电压表Vl，量程3V，内阻约为3kΩ

电压表V2，量程10V，内阻约为10kΩ

滑动变阻器R1，最大阻值为5Ω

滑动变阻器R2，最大阻值为500Ω

电源E，电动势为12V，内阻不计

开关、导线若干

(1)实验中要求通过热敏电阻Rt的电流从0开始逐渐增大，根据所提供的器材，请你设计实验电路，并将电路图画在答题纸指定的方框内____；

(2)实验时，电流表应选__________，电压表应选__________，滑动变阻器应选__________；(选填器材代号)

(3)根据实验测得数据描绘出热敏电阻的U—I，关系曲线如图所示，该热敏电阻属于__________热敏电阻(选填“PTC”或“NTC”)；将该热敏电阻与电动势为6V、内阻为3Ω的电源组成回路，则该热敏电阻消耗的电功率为_______________W。

Answer 1

【答案】 A2 V2 R1 NTC 2.25

【解析】

(1)[1]要求通过热敏电阻Rt的电流从0开始逐渐增大，滑动变阻器应用分压式，由于热敏电阻的阻较小，则电流表应用外接法，故电路图如图所示

(2)[2]常温下热敏电阻的电流为

则电流表应选A2

[3]由于电源电动势为12V，则电压表应选V2

[4]要求通过热敏电阻Rt的电流从0开始逐渐增大，滑动变阻器应用分压式，所以滑动变阻应选总阻值较小的即为R1

(3)[5]由U—I图像可知，热敏电阻的阻值随电流或电压的增大而减小，即随温度的增大而减小，所以该热敏电阻属于NTC

[6]热敏电阻与电源组成回路则有

即为

将此图像画入热敏电阻的U-I图像中如图

两图线的交点即为热敏电阻的工作点，由图可知，电压U=4.5V，电流I=0.5A

故该热敏电阻消耗的电功率为