半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的,因此,利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途.(1)一个由某半导体材料制成的加热器,通电后,加热器在发热的同时,也在

发布时间:2020-08-08 00:37:58

半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的,因此,利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途.
(1)一个由某半导体材料制成的加热器,通电后,加热器在发热的同时,也在向外界放热.图1为发热功率P发热和散热功率P散热与温度t之间关系的图象.由图象可知,加热器工作时的稳定温度为______℃.当温度稍高于稳定温度时,P发热______P散热(填“>”、“=”或“<”);此时发热功率继续减小,可推知,元件的电阻在继续______.
(2)如图2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R与电源(电压为3伏)、电流表(量程为0~5毫安)、电阻R′串联起来,连接成如图3所示的电路.用该电阻R做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,得到一个简单的“金属电阻温度计”.电流刻度较大处对应的温度刻度较______;请通过计算说明,若R′=450Ω,则图4中指针所指处对应的温度数值为多少?

网友回答

解:(1)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;
当温度高于稳定温度时,由图可知散热功率大于发热功率;
由P=可得,此时功率减小,而电压不变,故说明电阻在增大.
(2)由图2可知,金属电阻随温度的升高而增大,则由欧姆定律可得:
I=,故当电流大时,电阻值要小,即此时温度要低,
故对应的温度刻度要小;
由图4可知电流I=5mA=0.005A时,
则由欧姆定律可得:
总电阻R总===600Ω,
金属电阻阻值R=R总-R′=600Ω-450Ω=150Ω,
故对应的温度
t=(150Ω-100Ω)×=50℃.
即指针处对应的温度为50℃.
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