問題詳情:
某同學通過實驗製作一個簡易的温控裝置,實驗原理電路圖如圖11–1圖所示,繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯接在電源E兩端,當繼電器的電流超過15 mA時,銜鐵被吸合,加熱器停止加熱,實現温控.繼電器的電阻約為20 Ω,熱敏電阻的阻值Rt與温度t的關係如下表所示
(1)提供的實驗器材有:電源E1(3 V,內阻不計)、電源E2(6 V,內阻不計)、滑動變阻器R1(0~200 Ω)、滑動變阻器R2(0~500 Ω)、熱敏電阻Rt,繼電器、電阻箱(0~999.9 Ω)、開關S、導線若干.
為使該裝置實現對30~80 ℃之間任一温度的控制,電源E應選用______(選填“E1”或“E2”),滑動變阻器R應選用______(選填“R1”或“R2”).
(2)實驗發現電路不工作.某同學為排查電路故障,用多用電錶測量各接點間的電壓,則應將如圖11–2圖所示的選擇開關旋至______(選填“A”、“B”、“C”或“D”).
(3)合上開關S,用調節好的多用電錶進行排查,在題11–1圖中,若只有b、c間斷路,則應發現表筆接入a、b時指針______(選填“偏轉”或“不偏轉”),接入a、c時指針______(選填“偏轉”或“不偏轉”).
(4)排除故障後,欲使銜鐵在熱敏電阻為50 ℃時被吸合,下列*作步驟正確順序是_____.(填寫各步驟前的序號)
①將熱敏電阻接入電路
②觀察到繼電器的銜鐵被吸合
③斷開開關,將電阻箱從電路中移除
④合上開關,調節滑動變阻器的阻值
⑤斷開開關,用電阻箱替換熱敏電阻,將阻值調至108.1 Ω
【回答】
E2 R2 C 不偏轉 偏轉 ⑤④②③①
【解析】
(1)由表格數據知,當温度為30 ℃時,熱敏電阻阻值為199.5 Ω,繼電器的阻值R0=20 Ω,當電流為15 mA時,E=I(Rt+R0)=3.3 V,所以電源選E2,80 ℃時,熱敏電阻阻值Rt=49.1 Ω,則
E2=I(Rt+R0+R),此時變阻器阻值R=330.9 Ω,所以變阻器選擇R2;(2)多用電錶做電壓表測量電壓,旋鈕旋至直流電壓擋C處;(3)若只有b、c間斷路,表筆接入a、b時,整個迴路斷路,電錶指針不偏轉,接入a、c時電流流經電錶,故指針偏轉;(4)50 ℃時,熱敏電阻阻值為108.1 Ω,所以應將電阻箱阻值調至108.1 Ω,調節變阻器,使銜鐵吸合,再將電阻箱換成熱敏電阻,故順序為⑤④②③①.
【名師點睛】結合表格中數據,利用歐姆定律估算電動勢和電阻的數值,選擇電源和滑動變阻器.明確實驗的目的是實現對30~80 ℃之間任一温度的控制,其中30~80 ℃就是提示的信息,結合表格數據,可知電阻值的取值.
知識點: 實驗 練習使用多用電錶
題型:實驗,探究題