Question

热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）．正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中．某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻R_x（常温下阻值约为10．0Ω）的电流随其两端电压变化的特点，如图乙所示．

A．电流表A₁（量程100mA，内阻约1Ω）

B．电流表A₂（量程0．6A，内阻约0．3Ω）

C．电压表V₁（量程3．0V，内阻约3kΩ）

D．电压表V₂（量程15．0V，内阻约10kΩ）

E．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）

F．滑动变阻器R′（最大阻值为500Ω）

G．电源E（电动势15V，内阻忽略）

H．电键、导线若干

①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为电流表    ；电压表    ；滑动变阻器     ．（只需填写器材前面的字母即可）

②请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图．

③该小组测出热敏电阻R₁的U—I图线如曲线I所示．请分析说明该热敏电阻是     热敏电阻（填PTC或NTC）．

④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R₂的U—I图线如曲线II所示．然后又将热敏电阻R₁、R₂分别与某电池组连成电路如图丙所示．测得通过R₁和R₂的电流分别为0．30A和0．60A，则该电池组的电动势为    V，内阻为      Ω．（结果均保留三位有效数字）

Answer

①E；②电路图如图所示；③PTC；④10．0；6．67．

【解析】

试题分析：①电源电压为15V，故电压表选D；电流表选择B；为方便实验操作，滑动变阻器应选E；

②加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，滑动变阻器应采用分压接法，由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：

③由图2曲线I所示图线可知，随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高，电压与电流比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC）热敏电阻．

④在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir，由图2曲线II所示可知，电流为0．3A时，电阻R1两端电压为8V，电流为0．60A时，电阻R2两端电压为6．0V，则有：E=8+0．3r，E=6+0．6r，解得：E=10．0V，r=6．67Ω；

考点：探究通过热敏电阻的电流随其两端电压变化的特点

【名师点睛】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、判断电阻类型、求电源电动势与内阻；确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路的关键；当实验要求电压从零调时，变阻器应采用分压式接法，变阻器的阻值越小越方便调节；当待测电阻阻值远小于电压表内阻时电流表采用外接法．