問題詳情:
已知一熱敏電阻當温度從10℃升至60℃時阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆,某同學利用伏安法測量其阻值隨温度的變化關係。所用器材:電源E、開關S、滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)、電壓表(可視為理想電錶)和毫安表(內阻約為100 Ω)。
(1)在答題卡上所給的器材符號之間畫出連線,組成測量電路圖________________。
(2)實驗時,將熱敏電阻置於温度控制室中,記錄不同温度下電壓表和亳安表的示數,計算出相應的熱敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數分別為5.5 V和3.0 mA,則此時熱敏電阻的阻值為_____kΩ(保留2位有效數字)。實驗中得到的該熱敏電阻阻值R隨温度t變化的曲線如圖(a)所示。
(3)將熱敏電阻從温控室取出置於室温下,測得達到熱平衡後熱敏電阻的阻值為2.2kΩ。由圖(a)求得,此時室温為_____℃(保留3位有效數字)。
(4)利用實驗中的熱敏電阻可以製作温控*器,其電路的一部分如圖(b)所示。圖中,E為直流電源(電動勢為10 V,內阻可忽略);當圖中的輸出電壓達到或超過6.0 V時,便觸發*器(圖中未畫出)*。若要求開始*時環境温度為50 ℃,則圖中_________(填“R1”或“R2”)應使用熱敏電阻,另一固定電阻的阻值應為_________kΩ(保留2位有效數字)。
【回答】
1.8 25.5 R1 1.2
【詳解】
(1)滑動變阻器由用分壓式,電壓表可視為理想表,所以用電流表外接。連線如圖
(2)由部分電路歐姆定律得
(3)由圖(a)可以直接可讀該電阻的阻值為2.2kΩ對應的温度為25.5℃。
(4)温度升高時,該熱敏電阻阻值減小,分得電壓減少。而温度高時要求輸出電壓升高,以觸發*,所以R1為熱敏電阻。
由圖線可知,温度為50℃時,R1 =0.8kΩ,由歐姆定律可得
,
代入數據解得
知識點:閉合電路的歐姆定律
題型:實驗,探究題