题目内容
【题目】金属铂的电阻对温度变化很灵敏,可以制成电阻温度计,小明找来铂丝电阻Rt,将其置于装有液体的烧杯内,通过外界改变液体的温度,用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系.
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移至__(A或B)端.
(2)下列液体,适合加在烧杯中的是__.
A.自来水 B.煤油 C.食盐溶液 D.酱油
(3)小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表,其中温度计示数为20℃时,电压表、电流表示数如图乙所示,此时Rt阻值为__Ω.
温度t(℃) | 100 | 80 | 60 | 40 | 20 | 0 |
电阻Rt(Ω) | 150 | 130 | 110 | 90 | 50 |
(4)请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图像.
(__________)
(5)小明从实验室找来了一个直流恒流电源,如图丁所示,调节旋钮可以选择不同的输出电流,正常工作时,其输出电流不随外部条件的变化而变化,请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计,并在方框中画出原理图,
(___________)
(6)根据你在丙图中所画的Rt﹣t图象,当恒流源的输出电流为0.15A,你设计的温度计所能测量的最高温度为__℃,如果要提高该温度计所能测量的最高温度值,请你提出一种简便的方法:__.
【答案】B B 70 50 将恒流源的输出电流减小
【解析】
(1)[1]开关闭合前为保证电路安全,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,则由图分析可知滑片应置于B端;
(2)[2]因为烧杯中的导线和电阻组成了电路,因此烧杯中的液体应该为绝缘体,所以选择煤油;
(3)[3]由图乙可知,电流表为小量程,读数为0.2A,电压表为大量程,读数为14V,则由欧姆定律可知此时Rt阻值为:
(4)[4]将点依次描入图中,并用平滑直线连接,作图如下:
(5)[5]直流恒流电源正常工作时,其输出电流不随外部条件的变化而变化,并且可读出其大小,电压表并联在铂丝电阻Rt的两端,如图所示:
(6)[6]由图可知,当恒流源的输出电流为0.15A,所测温度最高时,对应电压表示数达到最大值15V,则此时阻值为:
由图像可知铂丝电阻与温度关系式为:
则此时温度所能测最大温度为50℃;
[7]要提高该温度计所能测量的最高温度值,应使铂丝电阻Rt的阻值增大,根据欧姆定律可知,电压一定(即电压表示数最大为15V )时,电路中的电流越小,铂丝电阻Rt的阻值越大,故提高该温度计所能测量的最高温度值的方法:将恒流源的输出电流减小。