Question

1．某同学为研究热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I-U关系，设计了如图甲所示的电路图，按照该电路图连接实验器材后，对两个不同的热敏电阻R_A、R_B分别进行了测量，得到了两个热敏电阻的I-U关系曲线，如图乙所示．

（1）在实验中，有以下器材供选择：
A．量程为100mA的电流表，
B．量程为0.6A的电流表，
C．量程为3V的电压表，
D．量程为15V的电压表，
E．电动势为9V、内阻不计的直流电源，
F．电键与导线，
G．变阻器（最大电阻100Ω，额定电流0.2A），
H．变阻器（最大电阻50Ω，额定电流0.02A）．
为了得到如图乙所示的完整曲线，请选择合适的实验器材组成如图甲所示电路：ACEFG（填器材前的字母）．
（2）把热敏电阻R_B接到路端电压为3V的电源上，此时R_B的阻值为250Ω．
（3）该同学又将R_A、R_B、定值电阻R₀=250Ω与电压恒为7V的稳压电源连接，组成如图丙所示电路，则此时热敏电阻R_A和R_B消耗的功率之比为2：5．

Answer 1

分析 （1）根据伏安法测电阻的原理选择实验器材；
（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表接法，然后作出实验电路图；
（3）由图象求出电阻两端电压，然后由功率公式求出两电阻消耗的功率之比．

解答 解：（1）由图示图象可知，电流最大测量值约为40mA，电流表应选A₁，分压部分电流最大为0.05A，分压部分电流更大，故为保证安全，滑动变阻器应选G，测两电阻电压需要两个电压表，此外还需要电源、导线与开关，因此需要的实验器材是：ACEFG．
（2）由图可知，当电压为3V时，电流为0.012A，则电阻R=$\frac{3}{0.012}$=250Ω；
（3）由图示图象可知，电路电流为40mA时，两电阻两端电压分别为2V、5V，两电阻串联电压等于电源电动势，通过电阻的电流相等，由P=UI可知，电阻消耗的功率与电阻两端电压成正比，因此两电阻消耗的功率之比为2：5．
故答案为：（1）ACEFG；（2）250；（3）2：5．

点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、求电阻消耗的功率之比，知道实验原理与实验要求是正确解题的前提，要掌握实验器材的选择原则；当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器采用分压接法．