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热 敏 电 阻
热敏电阻器对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。按照温度特性不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。PTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越大,NTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越低。热敏电阻器通常有陶瓷热敏电阻器和有机材料热敏电阻器。图甲、乙分别为这两种热敏电阻的阻温曲线图。
热敏电阻常用在过流保护上。室温下电阻较小,而当电路出现过大电流时,热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升,当温度超过一定值(转变点)时,电阻瞬间剧增,电流迅速减小到安全值而起保护作用。故障排除后,热敏电阻还可正常使用,所以其又称为自动恢复保险丝。当温度超过转变点温度时,电阻随温度变化更大的更适宜制作自动恢复保险丝。
热敏电阻还用在温度控制及温度补偿上。生活中的电蚊香加热器(如图丙)就是采用图甲所示的陶瓷热敏电阻代替电热丝作为恒温加热器的,它的工作原理如图丁。航天器进入地球阴影时温度会急剧降低,航天器上的一些金属电阻元件的阻值会减小,而当太阳直射时温度又会升得很高,阻值会增大。这对需要精确工作的航天器而言,是致命的伤害。为防止这一现象的发生,可串联一热敏电阻对其进行补偿。
(1)图甲中的陶瓷热敏电阻在温度低于170℃时具有_______( PTC/NTC)效应。图乙中的有机材料热敏电阻属于__________( PTC/NTC)热敏电阻。
(2)航天器在太空工作,需给金属电阻元件串联一个________(有机材料/NTC)热敏电阻对温度进行补偿。
(3)在电路正常时,自动恢复保险丝消耗的电功率很_______。
(4)制作自动恢复保险丝适宜选择______(陶瓷/有机材料/NTC)热敏电阻。
(5)将图丙所示的电蚊香加热器接入电路后,其功率随时间变化的图象最可能的是 。
(等效替代法)同学们利用输出电压恒定的电源、电阻箱和电流表等器材测量定值电阻Rx的电阻值.小明连接的实验电路如图甲所示.
(1)他在检查电路时发现,闭合开关S1后,电流表无示数,再闭合开关S2,电流表指针急剧向右偏转至端点,电路中可能出现的问题是 (填序号).
A.开关S1处断路; |
B.开关S1处短路; |
C.待测电阻Rx处断路; |
D.电阻箱接入电路电阻值为零; |
(2)排除故障后,请你跟小明一起完成对电阻Rx的测量.
①断开开关S2,闭合开关S1后,电流表的示断为I.
②将电阻箱的电阻值调到 ;
③开关S1、S2都闭合后,调节电阻箱示数如图所示,使电流表的示数为_________ ;
④待测电阻Rx= _________ Ω.
(等效替代法)如图示意在物理实验中常用等效替代法。其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。根据实验电路图把下列主要步骤中的空白填齐。
①按电路图连接好电路,并将电阻箱R0的阻值调到最大;
②闭合开关S1前,滑动变阻器滑片P置于________端;
③闭合开关S1;
④闭合开关_______,调节滑片P,使电压表指针指在适当位置,记下此时电压表示数U;
⑤先断开开关________,再闭合开关________,保持_____的电阻不变,调节________,使电压表的示数仍为U;
(等效替代法)用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中RX为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为10Ω的定值电阻.某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I,
B.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大,
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I,
D.读出电阻箱的示数R。
(1)上述步骤的合理顺序是 (只需填写序号)。
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为 Ω。则待测电阻的阻值为 Ω。
(3)下列四组方法中与本实验所采用的物理思想方法相同的是( )
A.研究电流时,将它比作水流
B.研究动能大小时,用木块移动的距离来反映动能大小
C.探究电流与电压的关系时,保持电阻一定
D.用总电阻替代两个串联的电阻
(等效替代法)用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱(符号为≠),S为单刀双掷开关,R0为定值电阻.某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I; |
B.读出电阻箱的示数R; |
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I; |
D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大; |
(1)上述步骤的合理顺序是 (只需填写序号).
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为 Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为 Ω.
(等效替代法)左图所示电路用的是等效替代法测量未知电阻。
其中Rx是待测电阻(阻值大约几百欧),R是滑动变阻器,R0 是
电阻箱(电阻箱的最大电阻值大于Rx)。
(1)请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐。
①按电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大。
②闭合开关S1
③闭合开关_______,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数I。
④先断开开关_______,再闭合开关_______,保持___________的电阻不变,调节_______,使电流表的示数仍为I。