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（PTC）在溫度升高時電阻值越大，負責溫度系數電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應用在控制電路中．某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點，如圖所示．
A．電流表A1（量程100mA，內阻約1Ω） B．電流表A2（量程0.6A，內阻約0.3Ω）
C．電壓表V1（量程3.0V，內阻約3kΩ） D．電壓表V2（量程15.0V，內阻約10kΩ）
E．滑動變阻器R（最大阻值為10Ω） F．滑動變阻器R′（最大阻值為500Ω）
G．電源E（電動勢15V，內阻忽略） H．電鍵、導線若干
①實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應選擇的器材為電流表；電壓表；滑動變阻器 ． （只需填寫器材前面的字母即可）
②請在所提供的器材中選擇必需的器材，在圖1虛線框內畫出該小組設計的電路圖 ．
③該小組測出熱敏電阻R1的U﹣I圖線如圖2曲線I所示．請分析說明該熱敏電阻是熱敏電阻（填PTC或NTC）．
④該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻R2的U﹣I圖線如圖2曲線II所示．然后又將熱敏電阻R1、R2分別與某電池組連成電路如圖3所示．測得通過R1和R2的電流分別為0.30A和0.60A，則該電池組的電動勢為V，內阻為Ω．（結果均保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】B；D；E；如圖 ；PTC；10.0；6.07
【解析】解：①由于實驗要求電壓從零調，所以變阻器應采用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器E以方便調節；

根據電源電動勢為15V可知電壓表應選D；

電壓表的最小電壓應為量程的 即5V，常溫下熱敏電阻的電阻為10Ω，所以通過熱敏電阻的最小電流應為Im= A=0.5A，所以電流表應選B；②由于熱敏電阻的阻值遠小于電壓表內阻，所以電流表應用外接法，又變阻器采用分壓式接法，電路圖如圖所示：

③根據U=RI可知，圖象上的點與原點連線的斜率等于待測電阻的阻值大小，從圖線Ⅰ可知電阻各點與原點連線的斜率逐漸增大，所以電阻隨電壓（溫度）的增大而增大，即電阻是正溫度系數，所以該熱敏電阻是PTC；④在閉合電路中，電源電動勢：E=U+Ir，由圖2曲線II所示可知，電流為0.3A時，電阻R1兩端電壓為8V，電流為0.60A時，電阻R2兩端電壓為6.0V，則：E=8+0.3r，E=6+0.6r，解得：E=10.0V，r=6.67Ω；

聯立以上兩式解得：E=10.0V，r=6.07Ω

所以答案是：①B，D，E；②如圖③PTC④10.0，6.07