Question

16．熱敏電阻包括正溫度系統(tǒng)電阻器（PTC）和負溫度系統(tǒng)電阻器（NTC），正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值越大，負溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，某實驗小組欲探究通過熱敏電阻R₁（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點．現(xiàn)提供下列器材：
A．電流表A₁（量程100mA，內(nèi)阻約1Ω）
B．電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C．電壓表V₁（量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表V₂（量程15.0V，內(nèi)阻約10kΩ）
E．滑動變阻器R（最大阻值為10Ω）
F．電源E（電動勢15V，內(nèi)阻忽略）
G．開關(guān)、導線若干

（1）該小組測出熱敏電阻R₁的U-I圖線如甲圖曲線I所示．該熱敏電阻是PTC執(zhí)敏電阻（填PTC或NTC）
（2）請在所提供的器材中選擇必需的器材，電流表應選B，電壓表應選D（填寫器材前面的字母）并畫出該小組設(shè)計的電路圖．
（3）該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻R₂的U-I圖線如曲線圖Ⅱ所示．然后將熱敏電阻R₁、R₂的電流分別與某電池組連成如圖乙所示電路．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10.0V，（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 由圖象根據(jù)歐姆定律判斷元件電阻隨電壓（溫度）如何變化，然后確定元件類型．
根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，根據(jù)電路電流選擇電流表，在保證安全的前提下，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
根據(jù)閉合電路歐姆定律列出表達式，然后通過U-I圖象讀出相應的電壓值即可求解；

解答 解：（1）測出熱敏電阻R₁的U一I圖線如圖乙曲線Ⅱ所示，由圖線可知，隨電壓增大，通過元件的電流增大，
它的實際功率P=UI增大，溫度升高，根據(jù)圖線由歐姆定律得，隨溫度升高（電壓變大）元件的電阻變大，則該熱敏電阻是PTC熱敏電阻．
（2）由于實驗要求電壓從零調(diào)，所以變阻器應采用分壓式接法，應選擇阻值小的變阻器E以方便調(diào)節(jié)；
根據(jù)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$\frac{1}{3}$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I_min=0.5A，
所以電流表應選B．
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律，應滿足E=U₁+I₁r，
E=U₂+I₂r
根據(jù)U-I圖象可讀出U₁=8.0V，U₂=6.0V，
代入以上兩式可解得：E=10.0V
故答案為：（1）PTC
（2）B；D
（3）10.0

點評 應明確：①當實驗要求電壓從零調(diào)時，變阻器應采用分壓式接法，變阻器的阻值越小越方便調(diào)節(jié)；②當待測電阻阻值遠小于電壓表內(nèi)阻時，電流表應用外接法；③根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知，U-I圖象中，圖線上的點與原點連線的斜率等于電阻阻值．