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物理必考某金属电阻在t≥0℃时其阻值Rt随温度t的变化关系图象如图所

2024-01-13 11:33:47信息公告866

某金属电阻在t≥0℃时其阻值Rt随温度t的变化关系图象如图所示.利用这一特性可以制成金属电阻温度计,其原理图如图所示,电源的电压恒为3V,金属电阻Rt作为温度计的测温探头,把它放入0℃的冰水混合物中.一段时间后,闭合开关并调节滑动变阻器R0,使电流表示数恰好达到满量程15mA.5DG物理好资源网(原物理ok网)

(1)求R0接入电路的阻值.5DG物理好资源网(原物理ok网)

(2)电流表刻度盘所对应的示数为10mA时,温度刻度值是多大?5DG物理好资源网(原物理ok网)

(3)如果用电压表代替电流表,并使电压表示数随探头温度的升高而增大,请画出你设计的电路图.5DG物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

解:(1)由图象可知:当t=0℃时,Rt=100Ω.5DG物理好资源网(原物理ok网)

∵Rt、R0串联5DG物理好资源网(原物理ok网)

∴电路的总电阻为R===200Ω5DG物理好资源网(原物理ok网)

∴R0=R-Rt=200Ω-100Ω=100Ω.5DG物理好资源网(原物理ok网)

答:R0接入电路的阻值为100Ω.5DG物理好资源网(原物理ok网)

(2)当I=10mA时,5DG物理好资源网(原物理ok网)

此时电路的总电阻为R′===300Ω,5DG物理好资源网(原物理ok网)

又∵R0=100Ω5DG物理好资源网(原物理ok网)

∴Rt=200Ω.5DG物理好资源网(原物理ok网)

由图象可知当Rt=200Ω时,t=200℃.5DG物理好资源网(原物理ok网)

答:电流表刻度盘所对应的示数为10mA时,温度刻度值是200℃.5DG物理好资源网(原物理ok网)

(3)如果用电压表代替电流表,则电压表只能并联在电路中,因温度升高时,电阻变大,故电路中电流减小,则电压表只能并联在Rt两端,故答案如图:5DG物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由图象可知0℃时Rt的电阻,则由欧姆定律可求得总电阻,再由串联电路的电阻规律可求得R0的阻值;5DG物理好资源网(原物理ok网)

(2)先根据欧姆定律可求得总电阻,再由串联电路的规律可求得Rt的阻值,则由关系式可求得对应的温度;5DG物理好资源网(原物理ok网)

(3)温度升高时电路中电流减小,则R0两端的电压减小,则只能将电压表并联在Rt两端.5DG物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题审题非常关键,应由题干中所给信息明确出电阻与温度的关系,再去结合电学知识计算出结果.本题对学生要求较高,区分度较高.5DG物理好资源网(原物理ok网)