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导体容易导电,绝缘体不容易导电.有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称做半导体,除了导电能力外,半导体还有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用.
有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速的增大.利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻.热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高.
回答下列问题:

(1)如果将热敏电阻与电源、电流表和一个定值电阻串联成一个电路(如图19甲所示),其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变______(填“大”或“小”).
(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘,就能直接显示出热敏电阻附近的温度值.如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图乙所示),则15℃的刻度应在20℃的______边(填“左”或“右”).
(3)如果在上述电路中,将电流表改为电压表,用电压表的示数反映热敏电阻附近的温度值.要求电压表与电流表指针偏转方向相同时,所反映的温度变化规律也相同.请完成图丙的电路设计.
【答案】分析:(1)热敏电阻具有在受热时电阻迅速减小、温度降低时电阻迅速的特点,所以当热敏电阻所在区域的温度降低,阻值增大,由欧姆定律可知电路中的电流变化情况;
(2)当热敏电阻附近的温度小于20℃时,热敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,所以15℃的刻度应在20℃的左边;
(3)将电流表改为电压表,用电压表的示数反映热敏电阻附近的温度值.当电压表并联接在热敏电阻两端时,若热敏电阻所在区域的温度降低,阻值增大,热敏电阻分的电压增大,电压表的示数增大;当电压表并联接在R两端时,若热敏电阻所在区域的温度降低,阻值增大,热敏电阻分的电压增大,R两端的电压变小,据此判断电压表所接的位置,画出电路图.
解答:解:(1)根据热敏电阻的特点可知,当热敏电阻所在区域的温度降低,阻值增大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小;
(2)当热敏电阻附近的温度小于20℃变为15℃时,热敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,所以15℃的刻度应在20℃的左边;
(3)将电流表改为电压表,用电压表的示数反映热敏电阻附近的温度值.当电压表并联接在R两端时,若热敏电阻所在区域的温度降低,阻值增大,热敏电阻分的电压增大,R两端的电压变小,电压表的示数变小,符合要求,电路图如图所示.
故答案为:(1)小;
(2)左;
(3)如图所示.
点评:本题关键:一是利用好热敏电阻的特点,二是利用好串联电路的分压关系.
练习册系列答案
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阅读下面的短文,回答问题.
太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要.它具有安全、节能、环保等优点.
如图甲所示,太阳能热水器主要由两部分构成:一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空.如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图,它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料;另一部分是保温储水箱,保温储水箱下部与玻璃吸热管相通.
玻璃吸热管工作原理如图乙所示:当太阳光入射到黑色的吸热层上时,黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能,将管内的水加热.向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动;背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动,形成冷热水循环,最终整箱水都升高至一定的温度.玻璃吸热管具有吸热保温作用.

请回答以下问题:
(1)太阳能属于
一次能源
一次能源
(选择“一次能源”或“二次能源”).玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小,所受到的浮力
大于
大于
重力.
(2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由.
不能.因为玻璃是热的不良导体,集热管中又有真空层,不利于将热量传递给管内的水
不能.因为玻璃是热的不良导体,集热管中又有真空层,不利于将热量传递给管内的水
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(3)将质量为100kg的初温为20℃的水升高50℃,求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg?℃)]
(4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2,热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能),该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J).在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供,求需要加热多少时间?

下面的短文是我们每天都会接触到的一位朋友的自我介绍,请认真阅读,然后回答问题.

我是谁

  我是电的孪生兄弟,跟电流如影随形,在您生活中的很多环节,都有我不可磨灭的功劳.

  我的产生和存在,得益于导体有电阻.导体的电阻越大,通过的电流越大,通电时间越长,我的威力就越大.如果你使用超导体,我就会消失得无影无踪——当然,目前哪有廉价的、人人都用得起的超导体呢?

  如果您顺着我的脾气,我就可以大施拳脚为您效劳:用电烘箱,我帮您把面包烤得香喷喷、软酥酥的;用白炽电灯,我把屋子照得亮堂堂的;使用保险丝,我能及时断开电流过大的电路,保护您的生命财产安全;对于闲置电器,在梅雨期间,您应隔三差五地通电,我帮您给它驱潮……

  如果忽视我的存在,我就会大发脾气:把电线的绝缘层烘热、烤焦,甚至引发火灾!因此,各种电器外壳的适当地方,都开有小孔或小缝,您可千万别把它们堵住——那是我的出气孔!不少电器设备中还使用金属散热器和电扇帮我出气呢.

  您想亲眼目睹我的芳容吗?请赶快打开电炉吧.

(1)“我”究竟是什么呢?“我”的大小跟哪些因素有关?

(2)在利用“我”的优点时,能量转化关系如何?为了防止“我”的危害,你必须做好什么工作?

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