题目内容
【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(PTC)在温度升高时电阻值增大,负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中.某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为10.0 Ω)的电流随其两端电压变化的特点.
A.电流表A(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω)
B.电压表V(量程15.0 V,内阻约10 kΩ)
C.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω)
D.滑动变阻器R′(最大阻值为500 Ω)
E.电源E(电动势15 V,内阻忽略)
F.电键、导线若干
①实验中改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,请在所提供的器材中选择必需的器材,应选择的滑动变阻器是 W.(只需填写器材前面的字母即可)
②请在所提供的器材中选择必需的器材,在下面的虚线框内画出该小组设计的电路图.
③该小组测出热敏电阻R1的UI图线如图甲中曲线Ⅰ所示.请分析说明该热敏 电阻是 热敏电阻(填PTC或NTC).
④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U-I图线如图甲中曲线Ⅱ所示. 然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成如图乙所示电路.接通对应电 路后,测得通过R1和R2的电流分别为0.30 A和0.60 A,则该电池组的电动势 为 V,内阻为 Ω.(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)C (2)见解析图 (3)PTC (4)10.0(9.60~10.4)
6.67(6.00~8.00)
【解析】①该实验要求加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,则滑动变阻器要采用分压式接法,故滑动变阻器应选用最大阻值小的,即选C.
②因=<=1 000,故电流表应选外接法.实验电路图如图所示.
③由图象I可知,R1的电阻随着温度的升高而增大,应为PTC热敏电阻.
④由U-I图可读得当I1=0.30 A时,U1=8.0 V
I2=0.60 A时,U2=6.0 V
由闭合电路欧姆定律得E=U1+I1r
E=U2+I2r
联立以上两式代入数值解得:E=10.0 V,r=6.67 Ω.