Question

13．熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的改變而改變．小明同學(xué)用圖甲所示的電路來探究熱敏電阻R_T的阻值與溫度的關(guān)系．已知M為控溫器，電源電壓恒為12V，R為電阻箱（一種可以改變并讀出阻值的變阻器）．

（1）熱敏電阻和電阻箱是串聯(lián)（并聯(lián)/串聯(lián)）的．
（2）當(dāng)控溫器中液體溫度為80℃，電阻箱阻值為100Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為0.1A，則該溫度下熱敏電阻的阻值為20Ω．
（3）依次改變控溫器中的液體溫度，同時(shí)改變電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)始終保持在0.1A．通過計(jì)算得到相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如表．從表中可以看出，在一定溫度范圍內(nèi)，該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減�。ㄔ龃�/減小/不變）．

溫度t/℃	70	60	50	40	30	20	10	…
電阻RT/Ω	22	28	35	44	56	73	94	…

（4）在科技創(chuàng)新活動(dòng)中，小明用該熱敏電阻和電壓表制成了一支指針式溫度計(jì)（電路圖如圖乙所示）．它可以直接在電壓表刻度盤上讀出相應(yīng)溫度．若電壓表的讀數(shù)會(huì)隨溫度的升高而增大，則應(yīng)在圖乙中A（填序號(hào)）兩端接入一個(gè)電壓表（A．a(chǎn)、b     B．b、c     C．a(chǎn)、c）．若圖乙電源電壓也為12V，定值電阻阻值為85Ω，則電壓表刻度盤上8.5V對(duì)應(yīng)的溫度值應(yīng)為50℃．

Answer 1

分析 （1）觀察電路圖判斷電路連接方式；
（2）由電路圖可知，電阻箱和熱敏電阻串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出熱敏電阻的阻值；
（3）分析表中數(shù)據(jù)找出熱敏電阻的阻值隨溫度的變化的規(guī)律；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用進(jìn)行分析，串聯(lián)電路中，電阻的阻值越大，那么該電阻分得的電壓越多；
根據(jù)題意，知道定值電阻兩端的電壓和阻值，根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電路中的電流；又知電源電壓，根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電路中總電阻，再計(jì)算出電阻R_T的阻值，最后從表中查出對(duì)應(yīng)的溫度值．

解答 解：（1）觀察電路圖可知，熱敏電阻和電阻箱逐個(gè)順次接入電路，屬于串聯(lián)電路；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.1A}$=120Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，該溫度下熱敏電阻的阻值：
U_T=R-R_變阻箱=120Ω-100Ω=20Ω；
（3）從表格數(shù)據(jù)可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的增加而減��；
（4）熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，由串聯(lián)分壓規(guī)律可知，熱敏電阻兩端的電壓隨溫度的升高而減小，而電壓表的讀數(shù)隨溫度的升高而增大，因此電壓表應(yīng)該并聯(lián)在定值電阻兩端，即ab兩端，故選A．
熱敏電阻與定值電阻串聯(lián)，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，
所以電路中的電流為：
I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{8.5V}{85Ω}$=0.1A，
電路中的總電阻為：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.1A}$=120Ω，
此時(shí)熱敏電阻的阻值為：
R_T=R_總-R=120Ω-85Ω=35Ω，
查表可知，此時(shí)液體的溫度為50℃．
故答案為：（1）串聯(lián)；（2）20；（3）減�。唬�4）A；50．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的導(dǎo)電性和串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用，能否根據(jù)題意得出電路的總電阻不變和從表格中得出電阻箱接入電路中電阻的變化趨勢是本題的關(guān)鍵．