Question

5．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．小明同学用甲图所示的电路来探究热敏电阻R_T的阻值与温度的关系．已知M为控温器，电源电压恒为12伏，R为电阻箱（一种可以改变并读出阻值的变阻器）．
（1）为使控温器中的这些液体温度改变更加容易更加明显，控温器中应该加入煤油而不是水，这是因为煤油是绝缘体
（2）当控温器中液体温度为80℃，电阻箱阻值为100欧
时，电流表的示数为0.1安．则该温度下热敏电阻的阻值为多少欧？（写出计算过程）

（3）依次改变控温器中的液体温度，同时改变电阻箱的阻值，使电流表的示数始终保持在0.1安．通过计算得到相关数据记录如下．从表中可以看出，在一定温度范围内，该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．

温度t（℃）	70	60	50	40	30	20	10	…
电阻RT（欧）	22	28	35	44	56	73	94	…

（4）在科技创新活动中，小明用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（原理如图乙）．它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度．若电压表的读数会随温度的升高而增大，则应在图（乙）中A两端接入一电压表（填序号）．
A．ab              B．bc               C．ac．

Answer 1

分析 （1）根据控温器中的液体为绝缘体进行选择；
（2）电阻箱和热敏电阻串联；已知电阻箱的阻值和电路中的电流，根据U=IR求出电阻箱两端的电压；又已知电源电压，然后根据串联电路电压的特点求出热敏电阻两端的电压，再根据串联电路处处电流相等和热敏电阻两端的电压，利用公式R=$\frac{U}{I}$即可求出热敏电阻的阻值；
（3）分析表中数据找出热敏电阻的阻值随温度的变化的规律；
（4）根据串联电路起分压作用进行分析，串联电路中，电阻的阻值越大，那么该电阻分得的电压越多．

解答 解：
（1）因为温控器中导线和电阻组成了电路，因此温控器中的液体应该为绝缘体，因此应该选择煤油而不是水；
（2）电阻箱两端的电压：U₁=IR₁=0.1A×100Ω=10V；
因为电阻箱和热敏电阻串联，由串联电路特点和欧姆定律可得，该温度下热敏电阻的阻值：
R=$\frac{U-{U}_{1}}{I}$=$\frac{12V-10V}{0.1A}$=20Ω；
（3）从表格数据中可以直接得出，热敏电阻的阻值随温度的增加而减小；
（4）因为热敏电阻随温度的升高而减小，由串联电路的分压原理知，电压表的读数随温度的升高而增大，因此电压表应该并联在定值电阻两端，即选A．
故答案为（1）煤油是绝缘体；（2）该温度下热敏电阻的阻值为20Ω；（3）减小；（4）A．

点评 本题是一道关于图象分析和利用欧姆定律进行计算的综合题，能否根据图象分析热敏电阻的变化趋势是本题的解题关键所在．