Question

半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的，利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途。

（1）一个由某半导体材料制成的加热器，通电后，加热器在发热的同时，也在向外界放热。图甲为发热功率P_发热和散热功率P_散热与温度t之间关系的图像，由图像可知，加热器工作时的稳定温度为      ℃；当温度稍低于稳定温度时，P_发热       （＞/＝/＜）P_散热；温度由0℃升高到100℃的过程中，该半导体材料的电阻变化情况是                     。

（2）如图乙是由某金属材料制成的电阻R随温度t变化的图像，由图像可知：温度为0℃时，电阻R的阻值是       Ω；当温度升高时，电阻R的阻值       （变大/不变/变小）．若用该电阻R与电源（电压为3V）、电流表(量程为0～5mA)、定值电阻R′=480Ω串联起来，连接成如图丙所示的电路。用该电阻R做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，得到一个简单的“金属电阻温度计”。电流刻度较小处对应的温度刻度较       ；该温度计能测量的最低温度为       ℃。

Answer

（1）70，＞，先变小后变大（2）100，变大，高，15

【解析】（1）由图象可知，加热器工作时当温度为70℃时，发热功率和散热功率相同，故稳定温度为70℃．当温度稍低于稳定温度时，由图象可知，发热功率大于散热功率；温度由0℃升高到100℃的过程中，由R=U2 /P 可知，U不变，P是先增大，后减小．故R是先减小后增大．

（2）图象可知：当温度为0℃时，电阻R的阻值为100Ω，当电阻的温度为60℃时，电阻R的阻值为180Ω，当电阻的温度为100℃时，电阻R的阻值大于电阻的温度为60℃时电阻值．

由欧姆定律知道：电压一定时，电流越大，电阻越小．而由图象可知：电阻越小，温度越低，当温度升高时，电阻R的阻值变大；

电阻越大说明电路电流越小，温度越高，所以电流刻度较小处对应的温度刻度较高；

电流最大为0.005A；用R′=480Ω和I=0.005A，可算出R′两端的电压U=IR'=2.4V；

则R两端电压为：3V-2.4V=0.6V

电阻最小R=U /I =0.6V/ 0.005A =120Ω；

由图知100Ω时温度为0℃；当电阻的温度为60℃时，电阻R的阻值为180Ω，所以当电阻为1Ω的时候，电阻的温度为60 /（180-100 ℃）=3 /4 ℃；

所以当电阻为120Ω时，电阻的温度为3 /4 ℃×120=90℃；