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增大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小，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Rx(常温下阻值约为)的电流随其两端电压变化的特点，如图所示.

A.电流表（量程100mA，内阻约）

B.电流表A₂（量程0.6A，内阻约）

C.电压表（量程3.0V，内阻约）

D.电压表V₂（量程15.0V，内阻约

E.滑动变阻器R（最大阻值为）

F.滑动变阻器（最大阻值为

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，在如图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的U-I图线如图曲线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图线如图曲线Ⅱ所示.然后又将热敏电阻分别与某电池组连成电路如图所示.测得通过和的电流分别为0. 30A和0.60A，则该电池组的电动势为________V，内阻为______（结果均保留三位有效数字）

Answer

B D E PTC 9.60~10.4V 6.00~8.00Ω

【解析】

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；