Question

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熱敏電阻
熱敏電阻器對溫度敏感，不同的溫度下表現出不同的電阻值．按照溫度特性不同分為正溫度系數熱敏電阻器（PTC）和負溫度系數熱敏電阻器（NTC）．PTC熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越大，NTC熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越低．熱敏電阻器通常有陶瓷熱敏電阻器和有機材料熱敏電阻器．圖甲、乙分別為這兩種熱敏電阻的阻溫曲線圖．

熱敏電阻常用在過流保護上．室溫下電阻較小，而當電路出現過大電流時，熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導致溫度上升，當溫度超過一定值（轉變點）時，電阻瞬間劇增，電流迅速減小到安全值而起保護作用．故障排除后，熱敏電阻還可正常使用，所以其又稱為自動恢復保險絲．當溫度超過轉變點溫度時，電阻隨溫度變化更大的更適宜制作自動恢復保險絲．
熱敏電阻還用在溫度控制及溫度補償上．生活中的電蚊香加熱器（如圖丙）就是采用圖甲所示的陶瓷熱敏電阻代替電熱絲作為恒溫加熱器的，它的工作原理如圖�。�航天器進入地球陰影時溫度會急劇降低，航天器上的一些金屬電阻元件的阻值會減小，而當太陽直射時溫度又會升得很高，阻值會增大．這對需要精確工作的航天器而言，是致命的傷害．為防止這一現象的發(fā)生，可串聯一熱敏電阻對其進行補償．
（1）圖甲中的陶瓷熱敏電阻在溫度低于170℃時具有

NTC

（ PTC/NTC）效應．圖乙中的有機材料熱敏電阻屬于

PTC

（ PTC/NTC）熱敏電阻．
（2）航天器在太空工作，需給金屬電阻元件串聯一個

NTC

（有機材料/NTC）熱敏電阻對溫度進行補償．
（3）在電路正常時，自動恢復保險絲消耗的電功率很

小

．
（4）制作自動恢復保險絲適宜選擇

有機材料

（陶瓷/有機材料/NTC）熱敏電阻．
（5）將圖丙所示的電蚊香加熱器接入電路后，其功率隨時間變化的圖象最可能的是

C

．

Answer 1

分析：（1）根據PTC熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越大和NTC熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越低的特點分析即可．
（2）根據航天器在太空中的工作特點可知應串聯的熱敏電阻是具有當溫度降低阻值會升高，而當溫度升高時，阻值會降低的特點．由此判斷可知串聯的是具有NTC效應的熱敏電阻．
（3）在電路正常時，室溫下熱敏電阻的阻值最小，根據P=I²R可知保險絲消耗的電功率很�。�
（4）保險絲的電阻必須是溫度越高阻值越大，且超過一定值（轉變點）時，電阻值瞬間劇增；根據這一特點找出符合的材料即可．
（5）根據電蚊香加熱器里的電阻值的變化特點，利用P=

U2

R

分析功率的變化規(guī)律．

解答：解：（1）由甲圖可知：陶瓷熱敏電阻在溫度低于170℃時，電阻值是隨溫度升高而降低的，所以具有NTC效應．
由乙圖可知：在溫度低于170℃時，電阻值是隨溫度升高而變大，所以有機材料熱敏電阻屬于PTC熱敏電阻．
（2）因為航天器在太空工作，當進入地球陰影時溫度會急劇降低，航天器上的一些金屬電阻元件的阻值會減小，而當太陽直射時溫度又會升得很高，它們的阻值會增大．所以為了對其進行補償，應串聯一個能在溫度降低阻值會升高，溫度升高時阻值會降低的電阻．即具有NTC效應的熱敏電阻．
（3）因為在電路正常時，熱敏電阻是串聯在電路中，并且處于室溫的環(huán)境下，阻值最小，根據P=I²R可知保險絲消耗的電功率很�。�
（4）由保險絲的工作特點知：保險絲必須是溫度越高阻值越大，且超過一定值（轉變點）時，電阻瞬間劇增，所以由甲乙圖可知具有這一特點的是有機材料熱敏電阻；所以應選用有機材料制作保險絲．
（5）生活中的電蚊香加熱器是采用陶瓷熱敏電阻代替電熱絲作為恒溫加熱器的，而陶瓷熱敏電阻其阻值特點是隨溫度的升高先降低，超過一定的溫度時阻值升高的很快，減小加熱，然后溫度減低，阻值減小，阻值減小，再次加熱，這樣反復使加熱功率保持幾乎不變；根據P=

U2

R

和電源電壓不變的條件可知，加熱器的功率是先變大、再降低，最后功率幾乎保持不變；故圖象C符合．
故答案為：（1）NTC；PTC；（2）NTC；（3）�。唬�4）有機材料；（5）C．

點評：本題考查學生對閱讀材料和圖象的理解及應用，會從材料和圖象中找出知識點，這是物理中常用方法，應熟練應用．在應用圖象信息時重點掌握：①圖象中坐標的含義；②圖象的變化．