Question

（1）熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件．現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整．已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4～5Ω．熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其它備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水杯（圖中未畫出）、電源（3V．內(nèi)阻可忽略）、直流電流表、直流電壓表、滑動(dòng)變阻器（0～20Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
①在圖（a）的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
②根據(jù)電路圖，在圖（b）的實(shí)物圖上連線．

（2）廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中的溫度傳感器，是利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性工作的．在下圖甲中，電源的電動(dòng)勢E=9.0V，內(nèi)電阻不可忽略；G為內(nèi)阻不計(jì)的靈敏電流表；R為保護(hù)電阻；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度變化關(guān)系如圖乙的R-t圖象所示．則熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系為R=______；閉合電鍵S，當(dāng)R的溫度等于50℃時(shí)，電流表示數(shù)I₁=2.25mA，則當(dāng)電流表的示數(shù)I₂=3.6mA時(shí)，熱敏電阻R的溫度是______℃．

Answer 1

【答案】分析：（1）要研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，則需要電壓的變化范圍要盡可能的大，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于熱敏電阻為小電阻．故安培表采用外接法；由于熱敏電阻的溫度變化范圍要盡可能的大，故熱敏電阻要放在不同的水溫中，電路的連接要注意先串聯(lián)再并聯(lián)，電流要從正接線柱流入電流表和電壓表，滑動(dòng)變阻器要采用分壓接法；按照發(fā)生的先后順序?qū)嶒?yàn)步驟應(yīng)考慮周全．
（2）從圖線上取兩個(gè)點(diǎn)，運(yùn)用數(shù)學(xué)函數(shù)的知識(shí)得到電阻隨溫度變化的關(guān)系式即可；
解答：解：（1）熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，故要研熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，則需要電壓的變化范圍要盡可能的大，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，熱敏電阻的阻值常溫下約4～5Ω，故熱敏電阻為小電阻．故安培表采用外接法．故電路連接如圖所示．

根據(jù)電路圖，在圖（b）的實(shí)物圖上連線．

（2）設(shè)熱敏電阻的電阻值與溫度關(guān)系表達(dá)式為：R=kt+R
當(dāng)t=0°C時(shí)，R=5kΩ，有
5000=R          ①
當(dāng)t=80°C時(shí)，R=1000Ω，有
1000=80k+R           ②
由①②解得
k=-50，R=5000
所以熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系為R=5000-50t
閉合電鍵S，當(dāng)R的溫度等于50℃時(shí)，電流表示數(shù)I₁=2.25mA，則當(dāng)電流表的示數(shù)I₂=3.6mA時(shí)，
代入數(shù)據(jù)，熱敏電阻R的溫度是80℃．
故答案為：（1）①如圖②如圖
（2）5000-50t，80
點(diǎn)評：1、本題考查了滑動(dòng)變阻器的接法，電流表的接法，實(shí)物圖的連接，實(shí)驗(yàn)步驟的考查，實(shí)物圖的連接容易出現(xiàn)錯(cuò)誤．
2、本題關(guān)鍵先求解出熱敏電阻R隨攝氏溫度t變化的關(guān)系式，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律多次列式分析求解．