Question

16．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．小明同学用图甲所示的电路来探究热敏电阻R_T的阻值与温度的关系．已知M为控温器，电源电压恒为12V，R为电阻箱（一种可以改变并读出阻值的变阻器）．

（1）热敏电阻和电阻箱是串联（选填“并联”或“串联”）的．
（2）当控温器中液体温度为80℃，电阻箱阻值为100Ω时，电流表的示数为0.1A，则该温度下热敏电阻的阻值为20Ω，此时热敏电阻消耗的电功率为0.2W．
（3）依次改变控温器中的液体温度，同时改变电阻箱的阻值，使电流表的示数始终保持在0.1A．通过计算得到相关数据记录如表．从表中可以看出，在一定温度范围内，该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．

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

（4）在科技创新活动中，小明用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（如图乙所示）．它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度．若电压表的读数会随温度的升高而增大，则应在图乙中A两端接入一个电压表．
A．a、b          B．b、c          C．a、c．

Answer 1

分析 （1）利用电流法即可判断连接方式；
（2）电阻箱和热敏电阻串联；已知电阻箱的阻值和电路中的电流，根据U=IR求出电阻箱两端的电压；又已知电源电压，然后根据串联电路电压的特点求出热敏电阻两端的电压，再根据串联电路处处电流相等和热敏电阻两端的电压，利用公式R=$\frac{U}{I}$即可求出热敏电阻的阻值；
利用P=I²R即可求出功率；
（3）分析表中数据找出热敏电阻的阻值随温度的变化的规律；
（4）根据串联电路起分压作用进行分析，串联电路中，电阻的阻值越大，那么该电阻分得的电压越多．

解答 解：（1）由图因为温控器中导线和电阻串联；
（2）由I=$\frac{U}{R}$得：电阻箱两端的电压：U₁=IR₁=0.1A×100Ω=10V；
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，因为电阻箱和热敏电阻串联，该温度下热敏电阻的阻值：
R=$\frac{U-{U}_{1}}{I}$=$\frac{12V-10V}{0.1A}$=20Ω；
功率P=I²R=（0.1A）²×20Ω=0.2W；
（3）从表格数据中可以直接得出，热敏电阻的阻值随温度的增加而减小；
（4）因为热敏电阻随温度的升高而减小，而电压表的读数随温度的升高而增大，因此电压表应该并联在定值电阻两端，即选A．
故答案为：（1）串联；（2）20；0.2；（3）减小；（4）A．

点评 本题是一道关于图象分析和利用欧姆定律进行计算的综合题，能否根据图象分析热敏电阻的变化趋势是本题的解题关键所在．