Question

【題目】影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大，半導(dǎo)體材料的電阻率則隨穩(wěn)定升高而減小，PTC元件由于材料的原因有特殊的導(dǎo)電特性。

（1）圖（甲）是某種金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖像，若用該電阻與電池（電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻不計）、電流表（量程為5mA、內(nèi)阻不計）、電阻箱R'串聯(lián)起來，連接成圖（乙）所示電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到一個簡單的“金屬電阻溫度計”。

①電流刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度________（填“較大”或“較小”）

②若電阻箱阻值R'＝150Ω，則圖（丙）中空格處對應(yīng)的溫度數(shù)值為________℃

（2）一由PTC元件做成的加熱器，其1／R－t的關(guān)系如圖（丁）所示。已知它向四周散熱的功率為PQ＝0.1（t－t0）瓦，其中t（單位℃）為加熱器的溫度，t0為室溫（本題取20℃）。當(dāng)加熱器產(chǎn)生的熱功率PR和向四周散熱的功率PQ相等時加熱器溫度保持穩(wěn)定。現(xiàn)將此加熱器接到200V的電源上（內(nèi)阻不計），則加熱器工作的穩(wěn)定溫度為________℃

Answer 1

【答案】較小 50℃ 70℃（左右均可）

【解析】

（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律分析電路中電流與電阻R的關(guān)系，電路中電流越大，該電阻的阻值越大，由圖象可知溫度越高。當(dāng)電流為5mA時，由閉合電路歐姆定律求出電阻R的值，根據(jù)圖象讀出對應(yīng)的溫度；
（2）當(dāng)散熱功率和加熱器產(chǎn)生的熱功率相等時，溫度穩(wěn)定，建立等式可求出電阻與溫度的關(guān)系，作出圖象即可求出穩(wěn)定溫度；

（1）①由題意可知，金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，故導(dǎo)體阻值變大，由閉合電路歐姆定律可知，溫度升高，電阻增大，則電流減小，故電流較大處對應(yīng)的溫度刻度較小；
②由圖可知，最大處電流為5mA；則由閉合電路歐姆定律可知，此時電阻

由R-t圖象，根據(jù)數(shù)學(xué)得到，當(dāng)，；
（2）由題意得：，可得出與t的關(guān)系曲線如圖所示，兩圖象的交點為平衡狀態(tài)；由圖可知，恒定溫度應(yīng)為