Question

影响物质材料电阻率的因素很多．一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大；半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小；
（1）如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻R_g=100Ω）、电阻箱R′串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
①电流刻度较大处对应的温度刻度值______；（填“较大”或“较小”）
②若电阻箱阻值R′=50Ω，在丙图中空格处（5mA）对应的温度数值为______℃．



（2）PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性，其电阻随温度变化关系复杂．现有一只由PTC元件做成的加热器，实验测出各温度下它的阻值，数据如下：

t/℃	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
R/kΩ	14	11	7	3	4	5	6	8	10	14	16

加热器接到200V的电源上，在方格纸上已根据反复实验的大量实验数据作出了PTC加热器功率P_R随温度t的变化关系曲线，已知PTC加热器器外表面向四周散热的功率为P_Q=0.1（t-t₀）瓦，其中t（单位为℃）为加热器的温度，t₀为室温（本题取20℃）．
①请在同一坐标平面内作出P_Q与温度t之间关系的图象
②加热器工作的稳定温度为______℃；
③加热器保持工作稳定温度的原理为：
当温度稍高于稳定温度时：______；
当温度稍低于稳定温度时：______从而保持温度稳定．                        

Answer 1

（1）①根据闭合电路欧姆定律得
   电路中电流I=

E

R+R′

，可见，电阻R越小，电流I越大，对应的温度越低，所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小．
     ②当电流为5mA时，由闭合电路欧姆定律I=

E

R+R′

，得
    R=

E

I

-R′=150Ω，
由R-t图象，根据数学得到R=t+100（Ω），当R=150Ω，t=50°C．
（2）①P_Q=0.1（t-t₀），P_Q与温度t之间关系的图象如图



②由图可知，当温度为70℃时，发热功率和散热功率相等，即此时物体的温度不再变化；
③当温度稍高于稳定温度时：加热器电阻增大，产生的焦耳热的功率小于散热的功率，温度将下降
当温度稍低于稳定温度时：加热器电阻减小，产生的焦耳热的功率大于散热的功率，温度将上升．

故答案为：（1）①较小          ②50
（2）①如图
②70
③加热器电阻增大，产生的焦耳热的功率小于散热的功率，温度将下降
加热器电阻减小，产生的焦耳热的功率大于散热的功率，温度将上升．