Question

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热 敏 电 阻

热敏电阻器对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。按照温度特性不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。PTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越大，NTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越低。热敏电阻器通常有陶瓷热敏电阻器和有机材料热敏电阻器。图甲、乙分别为这两种热敏电阻的阻温曲线图。

热敏电阻常用在过流保护上。室温下电阻较小，而当电路出现过大电流时，热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过一定值（转变点）时，电阻瞬间剧增，电流迅速减小到安全值而起保护作用。故障排除后，热敏电阻还可正常使用，所以其又称为自动恢复保险丝。当温度超过转变点温度时，电阻随温度变化更大的更适宜制作自动恢复保险丝。

热敏电阻还用在温度控制及温度补偿上。生活中的电蚊香加热器（如图丙）就是采用图甲所示的陶瓷热敏电阻代替电热丝作为恒温加热器的，它的工作原理如图丁。航天器进入地球阴影时温度会急剧降低，航天器上的一些金属电阻元件的阻值会减小，而当太阳直射时温度又会升得很高，阻值会增大。这对需要精确工作的航天器而言，是致命的伤害。为防止这一现象的发生，可串联一热敏电阻对其进行补偿。

（1）图甲中的陶瓷热敏电阻在温度低于170℃时具有_______（ PTC/NTC）效应。图乙中的有机材料热敏电阻属于__________（ PTC/NTC）热敏电阻。

（2）航天器在太空工作，需给金属电阻元件串联一个________（有机材料/NTC）热敏电阻对温度进行补偿。

（3）在电路正常时，自动恢复保险丝消耗的电功率很_______。

（4）制作自动恢复保险丝适宜选择______（陶瓷/有机材料/NTC）热敏电阻。

（5）将图丙所示的电蚊香加热器接入电路后，其功率随时间变化的图象最可能的是   。

 

Answer 1

【答案】

（1）NTC   PTC   （2）NTC  （3）小 （4）有机材料  （5）C

【解析】

试题分析：（1）由甲图可知：陶瓷热敏电阻在温度低于170℃时，电阻值是随温度升高而降低的，所以具有NTC效应．

由乙图可知：在温度低于170℃时，电阻值是随温度升高而变大，所以有机材料热敏电阻属于PTC热敏电阻．

（2）因为航天器在太空工作，当进入地球阴影时温度会急剧降低，航天器上的一些金属电阻元件的阻值会减小，而当太阳直射时温度又会升得很高，它们的阻值会增大．所以为了对其进行补偿，应串联一个能在温度降低阻值会升高，温度升高时阻值会降低的电阻．即具有NTC效应的热敏电阻．

（3）因为在电路正常时，热敏电阻是串联在电路中，并且处于室温的环境下，阻值最小，根据P=I²R可知保险丝消耗的电功率很小．

（4）由保险丝的工作特点知：保险丝必须是温度越高阻值越大，且超过一定值（转变点）时，电阻瞬间剧增，所以由甲乙图可知具有这一特点的是有机材料热敏电阻；所以应选用有机材料制作保险丝．

（5）生活中的电蚊香加热器是采用陶瓷热敏电阻代替电热丝作为恒温加热器的，而陶瓷热敏电阻其阻值特点是随温度的升高先降低，超过一定的温度时阻值升高的很快，减小加热，然后温度减低，阻值减小，再次加热，这样反复使加热功率保持几乎不变；根据和电源电压不变的条件可知，加热器的功率是先变大、再降低，最后功率几乎保持不变；故图象C符合．

考点：物质属性对科技进步的影响．

点评：本题考查学生对阅读材料和图象的理解及应用，会从材料和图象中找出知识点，这是物理中常用方法，应熟练应用．在应用图象信息时重点掌握：①图象中坐标的含义；②图象的变化．