Question

（2009?徐州三模）某物理兴趣小组的同学想用如图甲所示的电路探究一种热敏电阻的温度特性．
（1）请按电路原理图将图乙中所缺的导线补接完整．为了保证实验的安全，滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于

a

端．（选填“a”或“b”）

（2）正确连接电路后，在保温容器中注入适量冷水．接通电源，调节R记下电压表和电流表的示数，计算出该温度下的电阻值，将它与此时的水温一起记入表中．改变水的温度，测量出不同温度下的电阻值．该组同学的测量数据如下表所示，请你在图丙的坐标纸中画出该热敏电阻的R-t关系图．对比实验结果与理论曲线（图中已画出）可以看出二者有一定的差异．除了读数等偶然误差外，你认为还可能是由什么原因造成的

电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大．

．

温度/℃	30	40	50	60	70	80	90	100
阻值/KΩ	7.8	5.3	3.4	2.2	1.5	1.1	0.9	0.7

（3）已知电阻的散热功率可表示为P_散=k（t-t₀），其中k是比例系数，t是电阻的温度，t₀是周围环境温度．
现将本实验所用的热敏电阻接到一个恒流源中，使流过它的电流恒为40mA，t₀=20℃，k=0.16W/℃．由理论曲
线可知：①电阻的温度大约稳定在

48

℃；②此时电阻的发热功率为

4.5

W．

Answer 1

分析：（1）按照原理图先连接其中一个支路，再并联另一支路，注意连线的要求；根据滑动变阻器的作用及实验开始时的要求可以确定滑片开始时的位置；
（2）由表格中数据利用描点法可得出R-t图象，分析电路可以得出误差产生的原因；
（3）当发热与散热相等时，电阻温度将恒定；由散热功率可得出电阻散热的图象，两图的交点即为稳定状态，则可知电阻，从而可求得功率．

解答：解：（1）由原理图可连接如图所示实物图；注意导线接在接线柱上，并且导线不能交叉；开始时滑动变阻器与热敏电阻并联部分的应接入电阻为零，故滑片应滑到a端；  
（2）由表中数据利用描点法得出实际图象如图所示；
由电路图可知，电流表示数是准确的，但由于电流表的分压使电压表测量值总是要大于真实值；故可能是电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大．
随着温度的升高，热敏电阻的阻值变小，电流表的分压作用更明显，相对误差更大．故答案为电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大．
（3）因电流恒定，故功率P=I²R=k（t-t₀），故R=

k

I2

（t-t₀），在图中作出R与t的关系曲线，根据其与理论图线的交点即为稳定状态；由图可知，稳定温度为48Ω，此时电阻为：3Ω
发热功率P=k（48-20）=4.5W；
故答案为：（1）a；（2）电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大．； （3）48（48～52均正确）   ②4.5（4.5～5.1均正确）．

点评：本题为探究性实验，要求能将所学知识熟练应用；本题中要特别注意第3小问中的作图解决的办法；由于导体电阻随温度的变化而变化，故不能直接应用欧姆定律，而是根据图象进行分析．