Question

7．热敏电阻包括正温度系数电阻器（ PTC）和负温度系数电阻器（NTC），正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻随温度的升高而减小．某实验小组选用下列器材探究某一热敏电阻R_x的导电特性，

A．电流表A₁（满偏电流l0mA，内阻r₁=10Ω）
B．电流表A₂（量程0.6A，内阻r₂为0.5Ω）
C．滑动变阻器R_i（最大阻值10Ω）
D．渭动变阻器R₂（最大阻值500Ω）
E．定值电阻R₃（阻值1490Ω）
F．定值电阻R₄（阻值140Ω）
G．电源E（电动势15V，内阻忽略）
H．开关与导线若干
（1）实验采用的电路图如图1所示，则滑动变阻器选C，定值电阻R选E．（填仪器前的
字母序号）
（2）该小组分别测出某个热敏电阻的I₁-I₂图象如图2所示，请分析说明该曲线对应的热敏电阻是PTC热敏电阻（选填“PTC”或“NTC”）．
（3）若将此热敏电阻直接接到一电动势为9V，内阻10Ω的电源两端，则此时该热敏电阻的阻值为40.8Ω（结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．明确电路结构，从而选择定值电阻；
（2）根据图象应用欧姆定律判断元件阻值随温度变化的关系，然后确定元件类型．
（3）明确PTC的对应伏安特性曲线，再作出电源的伏安特性曲线，则可明确此时电阻的工作电压和电流，由欧姆定律可求得阻值．

解答 解：（1）电压从零开始调节，故采用滑动变阻器分压接法；故滑动变阻器应选择总阻值较小的C；由图可知，定值电阻R与电流计串联充当电压表使用，故应采用阻值较大的E；
（2）由图2曲线I所示图线可知，随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高，电压与电流比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC）热敏电阻．
（3）根据改装原理可知，加在电阻两端的电压为电流的1500倍； 则在图中作出对应的电源的伏安特性曲线如图所示； 由图可知，对应的电流I=6.5mA；I₂=0.24A； 则由欧姆定律可知：R=$\frac{1500×6.5×1{0}^{-3}}{0.24}$=40.8Ω；
故答案为：（1）C E； （2）PTC； （3）40.8．

点评 本题考查描绘元件的伏安特性曲线性质，要求能明确实验原理，知道数据处理的方法，注意没有直接使用电压表，而是通过改装的方式获得电压．