Question

某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過(guò)熱敏電阻R_x（標(biāo)稱阻值為180Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)．
實(shí)驗(yàn)器材：多用電表，電流表A（0-50mA，內(nèi)阻約15Ω），電壓表V（5V，內(nèi)阻約20kΩ），電源E（6V直流電源，內(nèi)阻可忽略不計(jì)），滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω），定值電阻R（100Ω），電阻箱（99.9Ω）、開(kāi)關(guān)K和導(dǎo)線若干．

①該小組用多用表的“×1”倍率的擋位測(cè)熱敏電阻在室溫下的阻值如圖1所示，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很小；為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到______倍率的擋位；如果換檔后就用表筆連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是：______，補(bǔ)上該步驟后，表盤(pán)的示數(shù)如圖所示，則它的電阻是______Ω．
②該小組按照自己設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從0開(kāi)始逐漸增大到5V，作出熱敏電阻的I-U圖線，如圖3所示．
請(qǐng)?jiān)谒�提供的器材中選擇必需的器材，在圖2方框內(nèi)畫(huà)出該小組設(shè)計(jì)的電路圖（注意標(biāo)明所選器材的符號(hào)）．
③分析該小組所畫(huà)出的I-U圖線，說(shuō)明在電流比較大的情況下熱敏電阻的阻值隨電流的增大而______；分析其變化的原因可能是______．
④該熱敏電阻消耗的電功率隨所加電壓變化規(guī)律可能正確的是下面四幅圖象中的______．

⑤如果將這個(gè)熱敏電阻跟一個(gè)100Ω的定值電阻串聯(lián)后接在內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為5V的電源兩端，該熱敏電阻消耗的電功率為_(kāi)_____W．

Answer 1

【答案】分析：使用歐姆表測(cè)電阻時(shí)注意每換一次檔都需要重新調(diào)零；探究熱敏電阻的伏安特性曲線要求電流從零調(diào)，故滑動(dòng)變阻器必須用分壓式接法；本題的難點(diǎn)是求熱敏電阻的實(shí)際功率，方法是在電阻的I-U圖象中作出表示電源的I-U圖象，通過(guò)兩圖線的交點(diǎn)讀出電流和電壓的值，再根據(jù)P=UI來(lái)求功率．
解答：解：①用多用表的“×1”倍率的擋位測(cè)電阻時(shí)發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很小，說(shuō)明待測(cè)電阻阻值較大，為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到×10倍率的擋位，每次換擋后應(yīng)重新調(diào)零，故如果換檔后就用表筆連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是重新進(jìn)行歐姆檔的調(diào)零，補(bǔ)上該步驟后，表盤(pán)的示數(shù)是R=20×10Ω=200Ω．
②因待測(cè)電阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)選外接法，又要求電流從零調(diào)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，測(cè)量電路如下圖所示，

③從I-U圖象可以看出，電流增大，增大，即=增大，故R減小，分析其變化的原因可能是電流較大時(shí)，熱敏電阻的溫度升高，阻值變�。�
④根據(jù)P=得P=，可見(jiàn)圖象上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率應(yīng)逐漸增大，故該熱敏電阻消耗的電功率隨所加電壓變化規(guī)律可能正確的是圖B．
⑤如果將這個(gè)熱敏電阻跟一個(gè)100Ω的定值電阻串聯(lián)后接在內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為5V的電源兩端，則可以把定值電阻當(dāng)做電源的內(nèi)阻，在熱敏電阻的I-U圖象中作出表示電源的I-U圖象，如圖所示，讀出兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為I=17mA，U=3.2V，所以該熱敏電阻消耗的電功率為P=UI=3.2×17×W=0.054W．（0.054～0.058均可）

故答案為①×10，重新進(jìn)行歐姆檔的調(diào)零，200
        ②如圖
        ③減小，電流較大時(shí)，熱敏電阻的溫度升高，阻值變小
        ④B
        ⑤0.054（0.054～0.058均可）
點(diǎn)評(píng)：在用圖象討論問(wèn)題時(shí)，應(yīng)先寫(xiě)出關(guān)于縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)量的函數(shù)方程，再結(jié)合數(shù)學(xué)上斜率和截距的概念討論即可．