Question

（1）熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件．現用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整．已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4～5Ω．熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內有一定量的冷水，其它備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水杯（圖中未畫出）．電源（3V．內阻可忽略）．直流電流表（內阻約1Ω）．直流電壓表（內阻約5kΩ）．滑動變阻器（0～20Ω）．開關．導線若干．

①在圖（a）的方框中畫出實驗電路圖，要求測量誤差盡可能小．
②根據電路圖，在圖（b）的實物圖上連線．
（2）廣泛應用于室內空調．電冰箱和微波爐等家用電器中的溫度傳感器，是利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性工作的．在圖甲中，電源的電動勢E=9.0V，內電阻不可忽略；G為內阻不計的靈敏電流表；R₀為保護電阻；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度變化關系如圖的R-t圖象所示．則熱敏電阻R與攝氏溫度t的關系為R=

-1.875×10^-2t+4.25（kΩ）

；閉合電鍵S，當R的溫度等于40℃時，電流表示數I₁=2.25mA，則當電流表的示數I₂=3.6mA時，熱敏電阻R的溫度是

120

攝氏度．

Answer 1

分析：（1）根據題目中的要求可知應采用的電路；從而畫出原理圖；再根據原理圖將實物圖連接，注意導線不能交叉，且導線要連在接線柱上，并要注意量程及正負極的連接；
（2）從圖線上取兩個點，運用數學函數的知識得到電阻隨溫度變化的關系式即可；將溫度值代入第一問的函數表達式中，就得到相應的電阻值；

解答：解：（1）①由題意可知，本實驗應采用滑動變阻器分壓接法；并且由于熱敏電阻阻值較小，故應采用電流表外接法，故原理圖如圖所示；
由題意可知，電源電壓為3V，故電壓表應選擇3V的量程；
電流中電流約為：

3

1+4

=600mA，故電流表應選取0.6A的量程；
故原理及實物圖如下圖；
（2）設熱敏電阻的電阻值與溫度關系表達式為：R=kt+R₀
當t=40°C時，R=3.5kΩ，有
3.5=40k+R₀ ①
當t=120°C時，R=2kΩ，有
2=120k+R₀ ②
由①②解得k=-

3

160

，R₀=4.25kΩ
故熱敏電阻R隨攝氏溫度t變化的關系式為R=4.25kΩ-1.875×10^-2 t；
R的溫度等于40℃時，R=3.5kΩ，電流表示數I₁=2.25mA，根據閉合電路歐姆定律，有
I₁=

E

r+R+R0

代入數據，解得
r+R₀=0.5kΩ
當電流表的示數I₂=3.6mA時，根據閉合電路歐姆定律，有
I₂'=

E

r+R′+R0

解得R′=2kΩ；
代入熱敏電阻R隨攝氏溫度t變化的關系式：R=4.25-1.875×10^-2 t可得，t=120℃
故答案為：（1）如圖所示；（2）R=-1.875×10^-2 t+4.25（kΩ），120．

點評：本題要求能熟練應用閉合電路歐姆定律，并要求能正確理解圖象在物理學中的應用，能從圖象中找出物理規(guī)律，從而結合物理知識求解，對學生要求較高．