問題詳情:
温度傳感器是一種將温度變化轉化為電學量變化的裝置,它通過測量傳感器元件的電學量隨温度的變化來實現温度的測量,其核心部件是由半導體材料製成的熱敏電阻,在某次實驗中,為了測量熱敏電阻RT在到之間多個温度下的阻值,一實驗小組設計瞭如圖*所示電路.
其實驗步驟如下:
①正確連接電路,在保温容器中加入適量開水;
②加入適量的*水,待温度穩定後,測量不同温度下熱敏電阻的阻值;
③重複第②步*作若干次,測得多組數據.
(1)該小組用多用電錶“”檔測熱敏電阻在下的阻值,發現表頭指針偏轉的角度很大;為了準確地進行測量,應換到______檔(選填“”、“”);如果換擋後就用表筆連接熱敏電阻進行讀數,那麼欠缺的實驗步驟是:___________,補上該步驟後,錶盤的示數如圖乙所示,則它的電阻是_____;
實驗小組算得該熱敏電阻在不同温度下的阻值,並據此繪得圖*的關係圖線,請根據圖線寫出該熱敏電阻的RT-t關係________;
(2)若把該熱敏電阻與電源(電動勢E=1.5V、內阻不計)、電流表(量程為5mA、內阻Rg=100Ω)、電阻箱R0串聯起來,連成如圖丁所示的電路,用該電阻作測量探頭,把電流表的電流刻度改為相應的温度刻度,就得到了一個簡單的“熱敏電阻測温計”.
①電流表刻度較大處對應的温度刻度應該_______(填“較大”或“較小”);
②若電阻箱的阻值取R0=220Ω,則電流表3mA處所對應的温度刻度為______.
【回答】
重新進行歐姆調零 較小
【詳解】
(1)用多用表的“×100”倍率的擋位測熱敏電阻在室温下的阻值,發現表頭指針偏轉的角度很大,説明電阻較小,換用小倍率的,所以換用“×10”倍率;換擋後,需重新歐姆調零,電阻的阻值等於20×10Ω=200Ω,
從圖中取相距較遠的兩個特殊點,代入RT=R0+kt計算,由圖有:
120=R0+20k
200=R0+100k
解得
R0=100Ω,k=1,
故該熱敏電阻的R-t關係式
RT=100+t;
(2)①由閉合電路歐姆定律有
可見電流越小電阻越大,而電阻越大温度則越高,即電流刻度較小處對應的温度刻度應該較大,電流刻度較大處對應的温度刻度應該較小;
②若電阻箱阻值時,代入,得熱敏電阻的阻值為:
R=180Ω
結合圖*可知熱敏電阻阻值與温度關係式為:R=t+100,故此時對應的温度數值為80℃.
【點睛】
多用電錶的刻度盤零刻度在右邊,當指針偏角比較大時,説明電阻比較小,指針偏角比較小時,説明電阻比較大;每次換擋需重新進行歐姆調零,歐姆表測電阻的阻值等於讀數乘以倍率,根據圖象的*質可明確對應的公式;
電流小,根據閉合電路歐姆定律,可以得到熱敏電阻的電阻值大,而根據題圖*,熱敏電阻的電阻大時温度高;根據閉合電路歐姆定律計算得到熱敏電阻R的值,再從電阻與温度圖象得到温度值.
知識點: 實驗 練習使用多用電錶
題型:實驗,探究題