一些材料的电阻随温度的升高而变化.
(1)如图1(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻不计)、电阻箱R′串联起来,连接成如图1(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
①电流刻度较大处对应的温度刻度______;(填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值R′=150Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值为______℃.
(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性.现有一由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,并作出了1/R-t的关系如图2.已知它向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为℃)为加热器的温度,t0为室温(本题取20℃).当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定.加热器接在200V的电源上.
①加热器工作的稳定温度为______℃;
②加热器的恒温原理为:当温度稍高于稳定温度时加热器电阻______(填“增大”“不变”“减小”),产生的焦耳热的功率______散热的功率(填“大于”“等于”,“小于”),温度将下降;反之当温度稍低于稳定温度时也控制温度上升,从而保持温度稳定.
(1)①根据闭合电路欧姆定律得
电路中电流I=
,可见,电阻R越小,电流I越大,对应的温度越低,所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小.E R+R′
②当电流为5mA时,由闭合电路欧姆定律I=
,得E R+R′
R=
-R′=E I
-150)=150Ω,1.5 5×10-3
由R-t图象,根据数学得到R=t+100(Ω),当R=150Ω,t=50°C.
(2)①PQ=0.1(t-t0),PQ与温度t之间关系的图象如图
由图可知,当温度为70℃时,发热功率和散热功率相等,即此时物体的温度不再变化;
②当温度稍高于稳定温度时:加热器电阻增大,产生的焦耳热的功率小于散热的功率,温度将下降
故答案为:
(1)①较小 ②50℃
(2)①70℃;②增大 小于