Question

半導體和金屬的導電能力隨溫度的變化特點是不同的．因此，利用它們制成的元件在生活中也各有各的用途．
(1)一個由某半導體材料制成的加熱器，通電后，加熱器在發熱的同時，也在向外界放熱．圖甲為發熱功率P發熱和P散熱散熱功率與溫度t之間關系的圖象．

由圖象可知．加熱器工作時的穩定溫度為       ℃，當溫度稍高于穩定溫度時，P發熱
        P散熱（填“>”，“=”或“<”）；此時發熱功率繼續減小，可推知，元件的電阻在繼續       ．（選填“增大”、“減小”或“不變”）
(2)如圖乙是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖像，若用該電阻R與電源(電壓為3 V)、電流表(量程為0～5 mA)、電阻R’串聯起來，連接成如圖丙所示的電路．用該電阻R做測溫探頭，把電流表的刻度改為相應的溫度刻度，得到一個簡單的“金屬電阻溫度計”，電流刻度較大處對應的溫度刻度較       （選填“高”或“低”）；請通過計算說明，若R’=450Ω，則圖丁中指針所指處對應的溫度數值為            ℃．

Answer 1

（1）當發熱功率與散熱溫度相等時，物體溫度處于恒定，則由圖可知其穩定溫度；由圖可知當溫度高于穩定溫度時發熱功率與散熱功率間的關系；由功率公式P=可知電阻的變化；
（2）由圖2可知，溫度越高電阻越大，則可知當溫度越低時，電流中電流越大；由電流表示數可知電路中電流值，則由歐姆定律可求得電路中的總電阻，則可知此時R的阻值；由圖2利用比例關系可知所對應的溫度．
解答：解：（1）由圖可知，當溫度為70℃時，發熱功率和散熱功率相等，即此時物體的溫度不再變化；
當溫度高于穩定溫度時，由圖可知散熱功率大于發熱功率；
由P=可得，此時功率減小，而電壓不變，故說明電阻在增大．
（2）由圖2可知，金屬電阻隨溫度的升高而增大，則由歐姆定律可得：
I=，故當電流大時，電阻值要小，即此時溫度要低，
故對應的溫度刻度要低；
由圖4可知電流I=5mA=0.005A時，
則由歐姆定律可得：總電阻R_總===600Ω，
金屬電阻阻值R=R_總-R′=600Ω-450Ω=150Ω，
故對應的溫度
t=（150Ω-100Ω）×=50℃．
即指針處對應的溫度為50℃．
故答案為：（1）70，＜，增大；（2）低，指針處對應的溫度為50℃．