Question

電阻率是用來表示各種物質電阻特性的物理量，反映材料導電性能的優劣．某種材料制成的長1m、橫截面積是1mm²的導線的電阻，叫做這種材料的電阻率．影響物質材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，半導體材料的電阻率則隨溫度的升高而減小，PTC元件由于材料的原因有特殊的導電特性．
（1）一個由PTC元件做成的加熱器，實驗測出各溫度下它的阻值，數據如下：

t/℃	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
R/kΩ	14	11	7	3	4	5	6	8	10	14	16

通電后，加熱器在發熱的同時，電在向外界放熱，當它的發熱功率P_R和它向四周散熱的功率P_Q相等時，加熱器溫度保持穩定．下圖中方格紙上為發熱功率P_R和散熱功率P_Q與溫度t之間關系的圖象（曲線為P_R，直線為P_Q）

①由圖象可知，加熱器工作時的穩定溫度為

70

℃；
②加熱器的恒溫原理為：當溫度稍高于穩定溫度時，加熱器電阻

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”），發熱功率

小于

散熱的功率（選填“大于”、“小于”或“等于”），溫度將下降；當溫度稍低于穩定溫度時，則反之，從而保持溫度穩定．
（2）如圖甲是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，若用該電阻與電源（由兩節新干電池串聯組成）、電流表（量程為0～5mA）、電阻箱R′串聯起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．
①電流刻度較大處對應的溫度刻度

較小

；（填“較大”或“較小”）
②若電阻箱阻值R′=450Ω，則丙圖中空格處對應的溫度數值為

50

℃．

Answer 1

分析：（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．
②由圖可知當溫度高于穩定溫度時發熱功率的變化及發熱功率與散熱功率間的關系，由功率公式P=

U2

R

可知電阻的變化．
（2）由圖甲可知，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；由圖甲利用比例關系可知所對應的溫度．

解答：解：（1）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；
②當溫度高于穩定溫度時，由圖可知發熱功率小于散熱功率；
由P=

U2

R

可得，此時功率減小，而電壓不變，故說明電阻在增大．
（2）由圖甲可知，金屬電阻隨溫度的升高而增大，
則由I=

U

R

可知，當電流大時，電阻值要小，即此時溫度要低，故對應的溫度刻度較小；
由圖丙可知電流I=5mA=0.005A時，
總電阻R_總=

U

I

=

3V

0.005A

=600Ω，
金屬電阻阻值R=R_總-R′=600Ω-450Ω=150Ω，
故對應的溫度
t=（150Ω-100Ω）×

80℃

180Ω-100Ω

=50℃．
即指針處對應的溫度為50℃．
故答案為：（1）①70；②增大；小于；（2）較小；50．

點評：本題考查學生對圖象的理解及應用，圖象法為物理中常用方法，應學會熟練應用．在應用中重點掌握：（1）圖象中坐標的含義；（2）圖象的變化；（3）截矩的意義；（4）斜率的意義．