Question

某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻R_x（标称阻值为180Ω）的电流随其两端电压变化的特点．
实验器材：多用电表，电流表A（0-50mA，内阻约15Ω），电压表V（5V，内阻约20kΩ），电源E（6V直流电源，内阻可忽略不计），滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），定值电阻R（100Ω），电阻箱（99.9Ω）、开关K和导线若干．

①该小组用多用表的“×1”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值如图1所示，发现表头指针偏转的角度很小；为了准确地进行测量，应换到______倍率的挡位；如果换档后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：______，补上该步骤后，表盘的示数如图所示，则它的电阻是______Ω．
②该小组按照自己设计的电路进行实验．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0开始逐渐增大到5V，作出热敏电阻的I-U图线，如图3所示．
请在所提供的器材中选择必需的器材，在图2方框内画出该小组设计的电路图（注意标明所选器材的符号）．
③分析该小组所画出的I-U图线，说明在电流比较大的情况下热敏电阻的阻值随电流的增大而______；分析其变化的原因可能是______．
④该热敏电阻消耗的电功率随所加电压变化规律可能正确的是下面四幅图象中的______．

⑤如果将这个热敏电阻跟一个100Ω的定值电阻串联后接在内阻不计、电动势为5V的电源两端，该热敏电阻消耗的电功率为______W．

Answer

使用欧姆表测电阻时注意每换一次档都需要重新调零；探究热敏电阻的伏安特性曲线要求电流从零调，故滑动变阻器必须用分压式接法；本题的难点是求热敏电阻的实际功率，方法是在电阻的I-U图象中作出表示电源的I-U图象，通过两图线的交点读出电流和电压的值，再根据P=UI来求功率．
【解析】
①用多用表的“×1”倍率的挡位测电阻时发现表头指针偏转的角度很小，说明待测电阻阻值较大，为了准确地进行测量，应换到×10倍率的挡位，每次换挡后应重新调零，故如果换档后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是重新进行欧姆档的调零，补上该步骤后，表盘的示数是R=20×10Ω=200Ω．
②因待测电阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法，又要求电流从零调，滑动变阻器应用分压式接法，测量电路如下图所示，

③从I-U图象可以看出，电流增大，增大，即=增大，故R减小，分析其变化的原因可能是电流较大时，热敏电阻的温度升高，阻值变小．
④根据P=得P=，可见图象上的点与原点连线的斜率应逐渐增大，故该热敏电阻消耗的电功率随所加电压变化规律可能正确的是图B．
⑤如果将这个热敏电阻跟一个100Ω的定值电阻串联后接在内阻不计、电动势为5V的电源两端，则可以把定值电阻当做电源的内阻，在热敏电阻的I-U图象中作出表示电源的I-U图象，如图所示，读出两图线的交点坐标分别为I=17mA，U=3.2V，所以该热敏电阻消耗的电功率为P=UI=3.2×17×W=0.054W．（0.054～0.058均可）

故答案为①×10，重新进行欧姆档的调零，200
        ②如图
        ③减小，电流较大时，热敏电阻的温度升高，阻值变小
        ④B
        ⑤0.054（0.054～0.058均可）