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精英家教网（1）如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（内阻不计）、电阻箱R′串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
①电路中随着电阻R上温度是升高，电流表读数将
 
（减小、不变、增加），
②若电阻箱阻值R′=50Ω，请写出温度t与电流表电流I的关系式
 
．
（2）如果用该类元件做成一个加热器，将加热器接到200V的恒压电源上，实验测出各温度下它的阻值及其和产生的功率PR，数据如下：
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
加热器产生的焦耳热功率PR将随着温度的升高而改变．但加热器同时也在向四周发散热量，其散热的功率PQ满足PQ=0.1（t-t0）瓦的规律，其中t（单位为℃）为加热器的温度，t0为室温（本题取20℃）．当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定．
①请在上述表格中填上60℃温度时相应的功率PR，并在方格纸上作出PR和PQ与随温度t之间关系的图象．
②加热器工作的稳定温度为
 
℃．
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分析：（1）根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流与电阻R的关系，电路中电流越大，该电阻的阻值越大，由图象可知温度越高．再由图象得到R与t关系表达式；最后联立分析；
（2）根据表格数据作PR-t图象，再作PQ-t图象，两个图象的交点表示温度的稳定值．
解答：解：（1）①电路中随着电阻R上温度是升高，根据闭合电路欧姆定律，电流表读数将减小；
②根据闭合电路欧姆定律，有：I=
E
R′+R 
=
1.5
50+R
；
根据R-t图象，有：R=t+100；
联立得到：t=
1.5
I
-150；
（2）①在方格纸上作出PR和PQ与随温度t之间关系的图象，如图所示：
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从图象可以看出，当温度为60°C时，功率PR=6.4W；
②从图象可以看出，交点处温度为70°C；
当温度稍高于70°C时，加热器电阻增大，产生的焦耳热的功率小于散热的功率，温度将下降；反之当温度稍低于70°C时，温度上升，从而保持温度稳定；
故答案为：（1）①减小；②t=
1.5
I
-150；（2）①60℃时PR=6.4W；②70．
点评：本题考查学生对图象的理解及应用，图象法为物理中常用方法，应学会熟练应用．在应用中重点掌握：（1）图象中坐标的含义；（2）图象的变化；（3）截矩的意义；（4）斜率的意义．
练习册系列答案
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（2010?闸北区二模）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小，PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性．

（1）如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻不计）、电阻箱R′串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
①电流刻度较大处对应的温度刻度
较小
较小
．（填“较大”或“较小”）
②若电阻箱阻值R′=150Ω，在丙图中标出空格处对应的温度数值为
50
50
℃．
（2）一由PTC元件做成的加热器，其
1R
-t的关系如图（丁）所示．已知它向四周散热的功率为PQ=0.1（t-t0）瓦，其中t（单位为℃）为加热器的温度，t0为室温（本题取20℃）．当加热器产生的热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定．现将此加热器接到200V的电源上（内阻不计），则加热器工作的稳定温度为
70
70
℃．
一些材料的电阻随温度的升高而变化．
（1）如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻不计）、电阻箱R′串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．

①电流刻度较大处对应的温度刻度
较小
较小
；（填“较大”或“较小”）
②若电阻箱阻值R′=150Ω，当电流为5mA时对应的温度数值为
50
50
°C．

（2）某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系，得到了如下表所示的一组数据，并描绘出其I-U图线如图16中（a）所示．

①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而
增大
增大
（选填“增大”或“减小”）
②实验还用到了下列器材：直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干．请在图（b）中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整．
影响物质材料电阻率的因素很多．一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大；半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小；
（1）如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100Ω）、电阻箱R′串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
①电流刻度较大处对应的温度刻度值
 
；（填“较大”或“较小”）
②若电阻箱阻值R′=50Ω，在丙图中空格处（5mA）对应的温度数值为
 
℃．
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（2）PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性，其电阻随温度变化关系复杂．现有一只由PTC元件做成的加热器，实验测出各温度下它的阻值，数据如下：
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
加热器接到200V的电源上，在方格纸上已根据反复实验的大量实验数据作出了PTC加热器功率PR随温度t的变化关系曲线，已知PTC加热器器外表面向四周散热的功率为PQ=0.1（t-t0）瓦，其中t（单位为℃）为加热器的温度，t0为室温（本题取20℃）．
①请在同一坐标平面内作出PQ与温度t之间关系的图象
②加热器工作的稳定温度为
 
℃；
③加热器保持工作稳定温度的原理为：
当温度稍高于稳定温度时：
 
；
当温度稍低于稳定温度时：
 
从而保持温度稳定．                        
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 一些材料的电阻随温度的升高而变化。

（1）如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻不计）、电阻箱R′ 串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

①电流刻度较大处对应的温度刻度_____________；(填“较大”或“较小”)

②若电阻箱阻值R′=150Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值为 __________0C。

（2）PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性。现有一由PTC元件做成的加热器，实验测出各温度下它的阻值，并作出了1/R-t的关系如图。已知它向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦，其中t（单位为0C）为加热器的温度，t0为室温(本题取200C)。当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定。加热器接在200V的电源上。

①加热器工作的稳定温度为________0C；

②加热器的恒温原理为：当温度稍高于稳定温度时加热器电阻___     _(填“增大”“不变”“减小”)，产生的焦耳热的功率___     _散热的功率（填“大于”“等于”，“小于”），温度将下降 ；反之当温度稍低于稳定温度时也控制温度上升，从而保持温度稳定。

 

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