熱敏電阻包括正溫度係數電阻器(PTC)和負溫度係數電阻器(NTC)。正溫度係數電阻器(PTC)在溫度升高時電阻...
問題詳情:
熱敏電阻包括正溫度係數電阻器(PTC)和負溫度係數電阻器(NTC)。正溫度係數電阻器(PTC)在溫度升高時電阻值越大,負責溫度係數電阻器(NTC)在溫度升高時電阻值越小,熱敏電阻的這種特*,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。
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圖線如曲線II所示。然後又將熱敏電阻R1、R2分別與某電池組連成如圖所示電路。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)
【回答】
【*解析】①B D E
②電路如圖所示
③PTC
④9.6—10.4V,6.0—8.0Ω
解析:①:由於實驗要求電壓從零調,所以變阻器應採用分壓式接法,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 A=0.5A,所以電流表應選B;②:由於熱敏電阻的阻值遠小於電壓表內阻,所以電流表應用外接法,又變阻器採用分壓式接法,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於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,即電阻是正溫度係數,所以該熱敏電阻是PTC;④:根據閉合電路歐姆定律,接時應有:E=,接時應有:E=再根據U-I圖象可讀出=0.3A時對應的電壓=8.0V,當=0.6A時對應的電壓=6.0V,應有:E=聯立以上兩式解得:E=10.0V,r=6.37Ω
知識點:專題十三 中學物理實驗
題型:實驗,探究題
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