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熱敏電阻

熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度特性不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)。PTC熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越大，NTC熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越低。目前普遍使用的熱敏電阻器中有陶瓷熱敏電阻器和有機材料熱敏電阻器。圖甲、乙分別為這兩種熱敏電阻的阻溫曲線圖。

熱敏電阻常用在過流保護上。室溫下電阻較小，而當(dāng)電路因短路或過載故障而出現(xiàn)過大電流時，熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導(dǎo)致溫度上升，當(dāng)溫度超過一定值（轉(zhuǎn)變點）時，電阻瞬間劇增，回路中的電流迅速減小到安全值而起保護作用。當(dāng)故障排除后，熱敏電阻還可正常使用，所以其又經(jīng)常被人們稱為自恢復(fù)保險絲。當(dāng)溫度超過轉(zhuǎn)變點溫度時，電阻隨溫度變化更大的更適宜制作自恢復(fù)保險絲。

熱敏電阻還可用在溫度控制及溫度補償上。生活中的電蚊香加熱器（如圖丙）就是采用圖甲所示的陶瓷熱敏電阻代替電熱絲作為恒溫加熱器的。它的工作原理如圖丁，當(dāng)把電蚊香片放入后，接上電源即可對其加熱驅(qū)蚊、滅蚊。航天器在太空工作，當(dāng)進入地球陰影時溫度會急劇降低，航天器上的一些金屬電阻元件的阻值會減小，而當(dāng)太陽直射時溫度又會升得很高，它們的阻值會增大。這一問題對于需要精確工作的航天器而言，常常是致命的傷害。為了防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，可以串聯(lián)一個熱敏電阻對其進行補償。

（1）圖甲中的陶瓷熱敏電阻在溫度低于170℃時具有_________(PTC/NTC)效應(yīng)。

圖乙中的有機材料熱敏電阻屬于_______(PTC/NTC)熱敏電阻。

（2）航天器在太空工作，需給金屬電阻元件串聯(lián)一個__(陶瓷/有機材料/NTC)熱敏電阻對其進行補償。

（3）在電路正常時，自恢復(fù)保險絲消耗的電功率很________。

（4）制作自恢復(fù)保險絲適宜選擇____________(陶瓷/有機材料/NTC)熱敏電阻。

（5）當(dāng)將圖丙所示的電蚊香加熱器接入電路后，其功率隨時間變化的圖象最可能的是(  )

 

【答案】

NTC、PTC（2）NTC （3）小 （4）有機材料 （5）C

【解析】

試題分析：根據(jù)PTC熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越大和NTC熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越低的特點分析即可。根據(jù)航天器在太空中的工作特點可知應(yīng)串聯(lián)的熱敏電阻是具有當(dāng)溫度降低阻值會升高，而當(dāng)溫度升高時，阻值會降低的特點．由此判斷可知串聯(lián)的是具有NTC效應(yīng)的熱敏電阻。在電路正常時，室溫下熱敏電阻的阻值最小，根據(jù)P=I2R可知保險絲消耗的電功率很小。保險絲的電阻必須是溫度越高阻值越大，且超過一定值（轉(zhuǎn)變點）時，電阻值瞬間劇增；根據(jù)這一特點找出符合的材料即可。根據(jù)電蚊香加熱器里的電阻值的變化特點，利用分析功率的變化規(guī)律。

（1）由甲圖可知：陶瓷熱敏電阻在溫度低于170℃時，電阻值是隨溫度升高而降低的，所以具有NTC效應(yīng)．

由乙圖可知：在溫度低于170℃時，電阻值是隨溫度升高而變大，所以有機材料熱敏電阻屬于PTC熱敏電阻。

（2）因為航天器在太空工作，當(dāng)進入地球陰影時溫度會急劇降低，航天器上的一些金屬電阻元件的阻值會減小，而當(dāng)太陽直射時溫度又會升得很高，它們的阻值會增大．所以為了對其進行補償，應(yīng)串聯(lián)一個能在溫度降低阻值會升高，溫度升高時阻值會降低的電阻．即具有NTC效應(yīng)的熱敏電阻。

（3）因為在電路正常時，熱敏電阻是串聯(lián)在電路中，并且處于室溫的環(huán)境下，阻值最小，根據(jù)P=I2R可知保險絲消耗的電功率很小。

（4）由保險絲的工作特點知：保險絲必須是溫度越高阻值越大，且超過一定值（轉(zhuǎn)變點）時，電阻瞬間劇增，所以由甲乙圖可知具有這一特點的是有機材料熱敏電阻；所以應(yīng)選用有機材料制作保險絲．

（5）生活中的電蚊香加熱器是采用陶瓷熱敏電阻代替電熱絲作為恒溫加熱器的，而陶瓷熱敏電阻其阻值特點是隨溫度的升高先降低，超過一定的溫度時阻值升高的很快，減小加熱，然后溫度減低，阻值減小，阻值減小，再次加熱，這樣反復(fù)使加熱功率保持幾乎不變；根據(jù)和電源電壓不變的條件可知，加熱器的功率是先變大、再降低，最后功率幾乎保持不變；故圖象C符合。

考點：此題考查的是熱敏電阻。

點評：本題考查學(xué)生對閱讀材料和圖象的理解及應(yīng)用，會從材料和圖象中找出知識點，這是物理中常用方法，應(yīng)熟練應(yīng)用．在應(yīng)用圖象信息時重點掌握：①圖象中坐標(biāo)的含義；②圖象的變化。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?溧水縣一模）閱讀短文，回答問題．
在我國隨著人民生活水平的提高加上“汽車下鄉(xiāng)”政策的實施，不少農(nóng)村家庭都購買了汽車，汽車開始進入普通百姓家庭．家住農(nóng)村的小明同學(xué)家買了一輛嶄新的奇瑞風(fēng)云2三廂汽車（如圖），相關(guān)參數(shù)配置如下表所示．他高興極了，把車的里里外外都觀察了個夠．通過觀察，小明發(fā)現(xiàn)汽車上的許多部件都用到了物理知識，下面是他列出的幾項，請你幫他補充完整．
參              數(shù)
車身重量 1200kg 每個輪胎與地面的接觸面 200cm2 變速器形式 5檔手動
全車長度 4269mm 車身寬度 1686mm 車身高度 1492mm
最高車速 160（km/h） 油箱容積 50L 理論油耗 6L/100km
（1）汽車的發(fā)動機是汽油機，從能源可否再生的角度看，汽油是
不可再生
不可再生
能源．
（2）汽車駕駛室座位上有一根安全帶，安全帶的寬度比較大，讓司機系上時覺得舒服；下面對此解釋正確的是
C
C

A．增大受力面積，增大壓強     
B．減小安全帶對司機身體的壓力
C．增大受力面積，減小壓強     
D．增大安全帶對司機身體的壓力
（3）如果汽車停放在水平路面上，則該汽車對水平地面的壓強是
1.5×105
1.5×105
Pa．
（g取10N/kg）
（4）汽車上的散熱器用水作為冷卻劑，這是利用了水的
比熱容
比熱容
較大的性質(zhì)；如果散熱器中裝有5kg的水，在溫度升高10℃的過程中，水吸收的熱量是
2.1×105
2.1×105
J．[已知c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（5）如果小明家的汽車正常行駛100km （已知：1L=10-3m3，汽油的密度為0.71×103kg/m3、熱值為4.6×l07J/kg）．則：
①查閱上面表格中的汽車參數(shù)可知，理論情況下該車行駛100km所消耗的汽油的質(zhì)量是
4.26
4.26
kg；理論情況下該車行駛100km汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量是
1.9596×108
1.9596×108
J．
②若轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運動，運動過程中受到的阻力不變，運動的速度v與時間t的關(guān)系如圖所示，則在0-5s時間內(nèi)，轎車發(fā)動機做功
4.5×105
4.5×105
J；轎車以30m/s速度勻速直線運動時受到的阻力是
3000
3000
N．

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?河北）閱讀短文，回答問題．
地球同步衛(wèi)星人造地球同步衛(wèi)星發(fā)射過程可簡化為點火加速、離開大氣層后關(guān)閉發(fā)動機自由上升和調(diào)整姿態(tài)三個階段．從地面上看，它相對于地球靜止于赤道上空，與地球轉(zhuǎn)動同步，故稱地球同步衛(wèi)星．在赤道上空約為36 000 km的高度上布設(shè)3顆通訊衛(wèi)星，可實現(xiàn)除兩極外的全球通訊．地球同步衛(wèi)星常用于通訊、氣象、廣播電視、導(dǎo)彈預(yù)警、數(shù)據(jù)中繼等方面，以實現(xiàn)對同一地區(qū)的連續(xù)工作．
（1）同步衛(wèi)星相對于地面是
靜止
靜止
（選填“運動”或“靜止”）的．
（2）點火加速階段中能量轉(zhuǎn)化為：化學(xué)能→內(nèi)能→
機械
機械
能．
（3）從地面發(fā)送電磁波信號通過同步衛(wèi)星返回至少需要
0.24
0.24
 s．
（4）同步衛(wèi)星的用途有
通訊、廣播電視
通訊、廣播電視
（答出兩種即可）

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?徐州二模）閱讀短文，回答問題
微波爐是現(xiàn)代家庭中的烹飪工具．接通電源后微波爐內(nèi)的磁控管能產(chǎn)生頻率很高波長很短的電磁波，故稱為微波．微波有以下重要特性：①微波的傳播速度等于光速，微波遇到金屬物體，會像光遇到鏡子一樣地發(fā)生反射．②微波遇到絕緣材料，如玻璃、塑料等，會像光透過玻璃一樣順利通過．③微波遇到含水的食品，能夠被其大量吸收，引起食品內(nèi)部分子發(fā)生劇烈的振動，達到加熱食品的目的．④過量的微波照射對人體有害．
（1）微波在真空中的傳播速度為
3×108
3×108
m/s．
（2）若一微波束與金屬板成30°角射向金屬板，反射時反射角為
60°
60°
．
（3）為防止微波泄漏對人體造成傷害，在玻璃爐門內(nèi)側(cè)應(yīng)裝有
金屬網(wǎng)
金屬網(wǎng)
．
（4）小明家使用的微波爐功率為1000W，小明用該微波爐加熱質(zhì)量為300g、溫度為20℃的水至沸騰，用時2min，這段時間內(nèi)微波爐消耗的電能是多少？[盛水容器吸熱不計，氣壓為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]．

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

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冰糕不化
炎熱的夏天，小明為了消暑買了一支冰糕，可沒過多長時間，冰糕就化了．他看了看街邊賣冰糕的人用棉被將冰糕箱捂得非常嚴(yán)實，心想：這不是讓冰糕化得更快嗎？怎樣才能使冰糕化得慢些呢？他猜想：一種是像所看到的那樣用棉被捂著化得慢，另一種是放在鋁制飯盒內(nèi)再蓋緊盒蓋．他做了實驗進行對比：同時將兩支冰糕分別放在鋁飯盒和棉被里，結(jié)果飯盒里的冰糕10min就化成水了，放在棉被里的冰糕20min才化成水．
（1）小明得出的結(jié)論是什么？
棉花不善于傳熱，金屬善于傳熱
棉花不善于傳熱，金屬善于傳熱

（2）為什么冬天穿著棉衣暖和？
因為棉衣不善于傳熱，身體的熱不易向外傳遞，所以穿棉衣暖和．
因為棉衣不善于傳熱，身體的熱不易向外傳遞，所以穿棉衣暖和．

（3）小明探究出的這個結(jié)論在日常生活中還有什么應(yīng)用？請舉一例．
冬天睡覺時蓋棉被暖和．
冬天睡覺時蓋棉被暖和．

（4）在這次探究過程中，小明運用的主要科學(xué)探究方法是
控制變量法
控制變量法
．

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

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                                         潛艇的“耳目”----聲吶
潛艇作戰(zhàn)時需要長時間在水下潛航，這就決定它只能依靠聲吶進行探測，所以聲吶在潛艇上的重要性更為突出，被稱為潛艇的“耳目”．
聲吶能夠向水中發(fā)射聲波，聲波的頻率大多在10kHz-30kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較指向性．聲波在水中傳播時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標(biāo)，就會被反射回來，反射回來的聲波被聲吶接收，根據(jù)聲信號往返時間可以確定目標(biāo)的距離．
聲吶發(fā)出聲波碰到的目標(biāo)如果是運動的，反射回來的聲波（下稱“回聲”）的音調(diào)就會有所變化，它的變化規(guī)律是：如果回聲的音調(diào)變高，說明目標(biāo)正向潛艇靠攏；如果回聲的音調(diào)變低，說明目標(biāo)遠離．
精英家教網(wǎng)
請回答以下問題：
（1）人耳能夠聽到聲波的頻率范圍是
 
kHz到
 
kHz．
（2）如果停在海水中的潛艇A發(fā)出的聲波信號在10s內(nèi)接收到經(jīng)B潛艇反射回來的信號，且信號頻率不變，潛艇B與潛艇A的距離是
 
．（設(shè)聲波在海水中傳播速度為1500m/s）
（3）由上述材料可以分析，當(dāng)火車鳴著笛駛向我們時，我們聽到的笛聲的音調(diào)會
 
（選填變大或變�。�
（4）在月球上
 
（選填“能”或“不能”）用聲吶技術(shù)來測量物體間的距離，理由是：
 
．
（5）小亮在關(guān)注大海中的潛艇時還發(fā)現(xiàn)海水不容易結(jié)冰，為了探究這個問題，小亮同學(xué)用純水、淡鹽水、濃鹽水制得質(zhì)量均為lkg的純冰、淡鹽冰、濃鹽冰，在相同加熱條件下測量三者的溫度變化，并得到圖二的三條溫度變化曲線（純冰對應(yīng)曲線①、淡鹽冰對應(yīng)曲線②、濃鹽冰對應(yīng)曲線③）
a、由②號圖象可知，淡鹽冰在10min時開始
 
，此過程需要
 
（選填吸熱或放熱）．
b、分析三條曲線我們可知下雪天在路面撒鹽是為了
 
（選填“升高”或“降低”）水的凝固點．

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同步練習(xí)冊答案