Question

9．为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R₀为定值电阻．
（1）在本实验中电阻R₀的作用是保护电路；
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化．小明的观点是否正确，理由是不正确．因为电路中电源电压及定值电阻R₀不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大．所以能够完成实验．；
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4
电流/A	0.16	0.19	0.21	0.22

由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而减小．

Answer 1

分析 （1）如果没有定值电阻的话，则当温度改变后，若铅笔芯电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流就会越来越大，可能会烧坏电流表；
（2）根据小明设计的电路分析是否能正确分析铅笔芯电阻随温度变化；
（3）根据表格数据分析温度升高时铅笔芯电阻变化情况即可．

解答 解：
（1）由图可知，铅笔芯与定值电阻R₀串联，当温度改变时，在铅笔芯电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越来越大，应该在电路中串联一个定值电阻，这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表，即起到保护电路的作用；
（2）不正确．
电路中电源电压及定值电阻R₀不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大．所以能够完成实验．
（3）由题可知：R_铅=$\frac{U}{I}$-R₀，
随着酒精灯给铅笔芯加热，其温度升高，由表格可知：电路中电流增大，所以铅笔芯电阻减小．即铅笔芯的电阻随温度的升高而减小．
故答案为：（1）保护电路；
（2）不正确．因为电路中电源电压及定值电阻R₀不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大．所以能够完成实验．
（3）减小．

点评 本题是探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”的实验，考查了电路设计，原理和实验数据分析，难度不大．