Question

2．小娟在科技活动中，了解到有一种用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻R随温度t变化的图象如图（a）所示．现将该热敏电阻与阻值为50Ω的R₀组成（b）电路，电源电压为12V．   
（1）图（b）中，如果给热敏电阻冷却，则电流表的示数将减小（选填“增大”或“减小”）．
（2）当电流表示数为0.2A时，电压表的示数为10V，热敏电阻的温度为60℃．
（3）小娟想利用热敏电阻制成温度报警器，实验室中现有两只外形完全相同的电阻R₁和R₂，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻（阻值不随温度的变化而变化）．为了辨别它们，小娟设计了如图（c）所示的电路．
①闭合开关后，对一只电阻进行加热；
②若电流表示数改变，则该电阻为热敏电阻；若电流表示数不变，则该电阻为定值电阻．（选填“热敏”或“定值”）

Answer 1

分析 （1）从图象中可以看出，电阻随温度的升高而减小；
（2）根据U=IR₀计算出电压表的示数；
计算出热敏电阻两端的电压值，根据R=$\frac{U}{I}$计算出热敏电阻的阻值，由图a知此时的温度；
（3）①根据热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，因此使电路形成通路，并改变其中一个电阻的温度；
②对电阻加热时，被加热的电阻温度升高，根据电流表的示数是否发生变化判断加热的电阻是定值电阻还是热敏电阻．

解答 解：
（1）根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出，电阻随温度的升高而减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；
（2）由I=$\frac{U}{R}$得，电压表的示数：
U₀=IR₀=0.2A×50Ω=10V；
热敏电阻两端的电压：
U=12V-10V=2V；
则热敏电阻的阻值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
由图象a知，此时温度为60℃；
（3）小明将两个完全相同的电阻串联起来，为了探究电阻与温度的关系，首先需要操作的是：
①闭合开关，对其中一只电阻加热，然后通过观察电流的示数变化；
②如果电流示数变化说明加热的电阻为热敏电阻，若电流表示数不变说明加热的电阻为定值电阻．
故答案为：
（1）减小；
（2）10；60；
（3）①加热；②热敏；定值．

点评 本题通过影响电阻大小因素的实验，考查了学生识图能力以及分析问题和解决问题的能力，理解图象的含义和明确电路图的目的是解决本题的关键．