Question

【題目】熱敏電阻包括正溫度系數電阻器(PTC)和負溫度系數電阻器(NTC)，正溫度系數電阻器的電阻值隨溫度升高而增大，負溫度系數電阻器的電阻值隨溫度升高而減小，由于熱敏電阻具有這種特性，常用在控制電路中，其電學符號為。實驗室里有一只熱敏電阻Rt，它在常溫下阻值約為10Ω，現要探究通過該電阻的電流與其兩端電壓的關系，實驗室里備有下列器材：

電流表A1，量程100mA，內阻約為1Ω

電流表A2，量程1.2A，內阻約為0.3Ω

電壓表Vl，量程3V，內阻約為3kΩ

電壓表V2，量程10V，內阻約為10kΩ

滑動變阻器R1，最大阻值為5Ω

滑動變阻器R2，最大阻值為500Ω

電源E，電動勢為12V，內阻不計

開關、導線若干

(1)實驗中要求通過熱敏電阻Rt的電流從0開始逐漸增大，根據所提供的器材，請你設計實驗電路，并將電路圖畫在答題紙指定的方框內____；

(2)實驗時，電流表應選__________，電壓表應選__________，滑動變阻器應選__________；(選填器材代號)

(3)根據實驗測得數據描繪出熱敏電阻的U—I，關系曲線如圖所示，該熱敏電阻屬于__________熱敏電阻(選填“PTC”或“NTC”)；將該熱敏電阻與電動勢為6V、內阻為3Ω的電源組成回路，則該熱敏電阻消耗的電功率為_______________W。

Answer 1

【答案】 A2 V2 R1 NTC 2.25

【解析】

(1)[1]要求通過熱敏電阻Rt的電流從0開始逐漸增大，滑動變阻器應用分壓式，由于熱敏電阻的阻較小，則電流表應用外接法，故電路圖如圖所示

(2)[2]常溫下熱敏電阻的電流為

則電流表應選A2

[3]由于電源電動勢為12V，則電壓表應選V2

[4]要求通過熱敏電阻Rt的電流從0開始逐漸增大，滑動變阻器應用分壓式，所以滑動變阻應選總阻值較小的即為R1

(3)[5]由U—I圖像可知，熱敏電阻的阻值隨電流或電壓的增大而減小，即隨溫度的增大而減小，所以該熱敏電阻屬于NTC

[6]熱敏電阻與電源組成回路則有

即為

將此圖像畫入熱敏電阻的U-I圖像中如圖

兩圖線的交點即為熱敏電阻的工作點，由圖可知，電壓U=4.5V，電流I=0.5A

故該熱敏電阻消耗的電功率為