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【题目】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(PTC)在温度升高时电阻值越大,负责温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值越小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中.某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为10.0Ω)的电流随其两端电压变化的特点,如图所示.
A.电流表A1(量程100mA,内阻约1Ω) B.电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
C.电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ) D.电压表V2(量程15.0V,内阻约10kΩ)
E.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω) F.滑动变阻器R′(最大阻值为500Ω)
G.电源E(电动势15V,内阻忽略) H.电键、导线若干
①实验中改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,请在所提供的器材中选择必需的器材,应选择的器材为电流表;电压表;滑动变阻器 . (只需填写器材前面的字母即可)
②请在所提供的器材中选择必需的器材,在图1虚线框内画出该小组设计的电路图
③该小组测出热敏电阻R1的U﹣I图线如图2曲线I所示.请分析说明该热敏电阻是热敏电阻(填PTC或NTC).
④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U﹣I图线如图2曲线II所示.然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成电路如图3所示.测得通过R1和R2的电流分别为0.30A和0.60A,则该电池组的电动势为V,内阻为Ω.(结果均保留三位有效数字)

【答案】B;D;E;如图 ;PTC;10.0;6.07
【解析】解:①由于实验要求电压从零调,所以变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器E以方便调节;

根据电源电动势为15V可知电压表应选D;

电压表的最小电压应为量程的 即5V,常温下热敏电阻的电阻为10Ω,所以通过热敏电阻的最小电流应为Im= A=0.5A,所以电流表应选B;②由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,又变阻器采用分压式接法,电路图如图所示:

③根据U=RI可知,图象上的点与原点连线的斜率等于待测电阻的阻值大小,从图线Ⅰ可知电阻各点与原点连线的斜率逐渐增大,所以电阻随电压(温度)的增大而增大,即电阻是正温度系数,所以该热敏电阻是PTC;④在闭合电路中,电源电动势:E=U+Ir,由图2曲线II所示可知,电流为0.3A时,电阻R1两端电压为8V,电流为0.60A时,电阻R2两端电压为6.0V,则:E=8+0.3r,E=6+0.6r,解得:E=10.0V,r=6.67Ω;

联立以上两式解得:E=10.0V,r=6.07Ω

所以答案是:①B,D,E;②如图③PTC④10.0,6.07

练习册系列答案
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