Question

2．半導體和金屬的導電能力隨溫度的變化特點是不同的，因此，利用它們制成的元件在生活中也各有各的用途．

（1）一個由某半導體材料制成的加熱器，通電后，加熱器在發(fā)熱的同時，也在向外界放熱．圖1為發(fā)熱功率P_發(fā)熱和散熱功率P_散熱與溫度t之間關系的圖象．由圖象可知，加熱器工作時的穩(wěn)定溫度為70℃．當溫度稍高于穩(wěn)定溫度時，P_發(fā)熱＜P_散熱（選填＞、=、＜）．
（2）如圖2是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，若用該電阻R與電源（電壓為3V）、電流表（量程為0～5mA）、電阻R′串聯(lián)起來，連接成如圖3所示的電路．用該電阻R做測溫探頭，把電流表的刻度改為相應的溫度刻度，得到一個簡單的“金屬電阻溫度計”．電流刻度較大處對應的溫度刻度較��；若R′=450Ω，則圖4中指針所指處對應的溫度數(shù)值為50℃．

Answer 1

分析 （1）當發(fā)熱功率與散熱溫度相等時，物體溫度處于恒定，則由圖可知其穩(wěn)定溫度；由圖可知當溫度高于穩(wěn)定溫度時發(fā)熱功率與散熱功率間的關系；
（2）由圖2可知，溫度越高電阻越大，則可知當溫度越低時，電流中電流越大；由電流表示數(shù)可知電路中電流值，則由歐姆定律可求得電路中的總電阻，則可知此時R的阻值；由圖2利用比例關系可知所對應的溫度．

解答 解：
（1）由圖可知，當溫度為70℃時，發(fā)熱功率和散熱功率相等，即此時物體的溫度不再變化；
當溫度高于穩(wěn)定溫度時，由圖可知散熱功率大于發(fā)熱功率；
（2）由圖2可知，金屬電阻隨溫度的升高而增大，則由歐姆定律可得：
I=$\frac{U}{R}$，故當電流大時，電阻值要小，即此時溫度要低，
故對應的溫度刻度要�。�
由圖4可知電流I=5mA=0.005A時，
則由歐姆定律可得：
總電阻R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.005A}$=600Ω，
金屬電阻阻值R=R_總-R′=600Ω-450Ω=150Ω，
故對應的溫度：
t=（150Ω-100Ω）×$\frac{80℃}{180Ω-100Ω}$=50℃．
即指針處對應的溫度為50℃．
故答案為：（1）70；＜；（2）�。�50℃．

點評 本題考查學生對圖象的理解及應用，圖象法為物理中常用方法，應學會熟練應用．在應用中重點掌握：（1）圖象中坐標的含義；（2）圖象的變化；（3）截矩的意義；（4）斜率的意義．