题目内容
17．半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的，利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途．
（1）一个由某半导体材料制成的加热器，通电后，加热器在发热的同时，也在向外界放热．图甲为发热功率P发热和散热功率P散热与温度t之间关系的图象，由图象可知，加热器工作时的稳定温度为70℃；温度由0℃升高到100℃的过程中，该半导体材料的电阻变化情况是先变小后变大．
（2）如图乙是由某金属材料制成的电阻R随温度t变化的图象．若用该电阻R与电源（电压为3V）、电流表（量程为0～5mA）、定值电阻R′=480Ω串联起来，连接成如图乙所示的电路．用该电阻R做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，得到一个简单的“金属电阻温度计”该温度计能测量的最低温度为120℃，此时定值电阻R′消耗的电功率为0.012瓦．
分析 （1）由图象可知，加热器工作时的稳定温度和当温度稍低于稳定温度时，发热功率和散热功率的关系；根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知半导体材料的电阻变化情况；
（2）从图象上可以看出，电阻与温度的关系，根据欧姆定律算出R′两端的电压，进一步求出R两端电压；根据公式R=$\frac{U}{I}$求出电路的最小电阻；再根据温度与电阻的关系求出温度计能测量的最低温度．由P=UI计算R′消耗的电功率．
解答 解：
（1）由图象可知，加热器工作时当温度为70℃时，发热功率和散热功率相同，故稳定温度为70℃．当温度稍低于稳定温度时，由图象可知，发热功率大于散热功率；
温度由0℃升高到100℃的过程中，由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，U不变，P是先增大，后减小．故R是先减小后增大；
（2）由图乙R与R′串联，电流表测电路中电流，
由图象可知：电阻越小，温度越低，当温度升高时，电阻R的阻值变大；
电阻越大说明电路电流越小，温度越高，所以电流刻度较小处对应的温度刻度较高；
由电流表量程可知，电流最大为0.005A；
用R′=480Ω和I=0.005A，可算出R′两端的电压U′=IR'=0.005A×480Ω=2.4V，
此时R'消耗功率：P′=U′I=2.4V×0.005A=0.012W；
由串联电路特点可得R两端电压为：3V-2.4V=0.6V，
电阻最小为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.6V}{0.005A}$=120Ω；
由图知100Ω时温度为0℃；当电阻的温度为80℃时，电阻R的阻值为180Ω，所以当电阻为1Ω的时候，电阻的温度为：$\frac{80}{180-100}$℃=1℃，
以当电阻为120Ω时，电阻的温度为1℃×120=120℃；
故答案为：（1）70；先变小后变大；（2）120；0.012．
点评 本题考查了电压、电阻的计算，关键是公式及其变形的灵活应用，难点是对图象的释读能力和欧姆定律的应用，是一道难题．
| A． | 该温度计的测量范围是0～100℃ | |
| B． | 该温度计是根据固体热涨冷缩的原理制成的 | |
| C． | 在使用该温度计测量物体温度时，应与被测物体充分接触 | |
| D． | 在使用该温度计测量物体温度时，可以离开被测物体读数 |
如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 电流表示数变小，电路消耗的总功率变小 | |
| B． | 电流表示数变大，电路消耗的总功率变小 | |
| C． | 电压表V1示数变小，V1与电流表示数之比不变 | |
| D． | 电压表V2示数变大，电阻R1消耗的功率变大 |
如图中，把正在响铃的闹钟放在密封的玻璃罩内，闹钟和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料，逐渐抽出罩内的空气，闹钟的声音会逐渐变小，直至听不到声音；再让空气逐渐进入玻璃罩，闹钟的声音会逐渐变大．这个实验表明了，声音是依靠空气来传递的．