已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材:电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)。
(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图________________。
(2)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和亳安表示数,计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA,则此时热敏电阻的阻值为_____kΩ(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。
(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。由图(a)求得,此时室温为_____℃(保留3位有效数字)。
(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图(b)所示。图中,E为直流电源(电动势为10 V,内阻可忽略);当图中的输出电压达到或超过6.0 V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50 ℃,则图中_________(填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为_________kΩ(保留2位有效数字)。
(1). (2). 1.8 (3). 25.5 (4). R1 (5). 1.2
【解析】
【详解】(1)(1)滑动变阻器由用分压式,电压表可视为理想表,所以用电流表外接。连线如图
(2)(2)由部分电路欧姆定律得
(3)(3)由图(a)可以直接可读该电阻的阻值为2.2kΩ对应的温度为25.5℃。
(4)(4)温度升高时,该热敏电阻阻值减小,分得电压减少。而温度高时要求输出电压升高,以触发报警,所以R1为热敏电阻。
(5)由图线可知,温度为50℃时,R1 =0.8kΩ,由欧姆定律可得
,
代入数据解得
串并联电路:
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