题目内容
【题目】热敏电阻在生活中的应用非常广泛.某热敏电阻R1正常工作的电压范围是2V~4V,其阻值与温度的对应关系如表所示,若将该热敏电阻R1与阻值为5Ω的定值电阻R2串联接入电源电压恒为6V的测试电路中,如图所示,求:
(1)当环境温度为30°C时,测试电路中的电流是多少?
(2)该测试电路能测量的温度范围是多少?
(3)为了使该测试电路能在-30℃~10℃的环境下正常工作,可以通过改变R2的阻值来实现,则R2的取值范围是多少?
温度/℃ | 50 | 30 | 10 | 0 | -10 | -20 | -30 |
电阻R1/Ω | 2.5 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
【答案】(1)0.6A;(2) 10℃~50℃;(3)5Ω~60Ω.
【解析】
(1)由图知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据图乙读出环境温度是30℃时热敏电阻的阻值,根据串联电路的电阻规律求出总电阻,再根据欧姆定律求出电路中的电流;
(2)由热敏电阻R1正常工作的电压范围,根据串联电路电压的规律可求出R2两端的电压范围,再根据欧姆定律求出该电路中的电流范围,对照表格中的数据即可得出该测试电路能测量的温度范围;
(3)由图可知,在30℃~10℃环境下热敏电阻对应的阻值范围,然后取阻值范围中的最小阻值,使其两端电压为热敏电阻R1正常工作的电压范围的最大电压值,根据串联电路电压的规律求出R2的最小阻值,同理取热敏电阻阻值范围中的最大阻值,使其两端电压为热敏电阻R1正常工作的电压范围的最小电压值,根据串联电路电压的规律求出R2的最大阻值.
(1)由图知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,当环境温度是30℃时,由图知,热敏电阻的阻值为R1=5Ω,此时测试电路中的电流为:
;
(2)热敏电阻R1正常工作的电压范围是2V~4V,根据串联电路电压的规律可知,R2两端对应的电压范围为4V~2V,根据可得,电路中对应的电流范围为:0.8A~0.4A,再根据可得,热敏电阻R1对应的阻值范围为:
,
,
对照表格中的数据即可得出该测试电路能测量的温度范围10℃~50℃;
(3)由图可知,在-30℃~10℃环境下热敏电阻对应的阻值范围为30Ω~10Ω,当热敏电阻的阻值为10Ω时,使其两端的电压为4V,根据串联电路电压的规律可知R2的最小阻值为:
,
当热敏电阻的阻值为30Ω时,使其两端的电压为2V,根据串联电路电压的规律可知R2的最大阻值为:
,
则R2的取值范围为5Ω~60Ω.
答:(1)当环境温度是30℃时, 测试电路中的电流是0.6A;(2)该测试电路能测量的温度范围是10℃~50℃;(3)为了使该测试电路能在-30℃~10℃的环境下正常工作,则R2的取值范围为5Ω~60Ω.
【题目】在探究决定电阻大小的因素时,研究小组甲、乙、丙三位同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻与导体的长度有关.
乙:导体的电阻与导体的材料有关.
丙:导体的电阻与导体的横截面积有关.
实验时,各种电阻丝参数如下表,电路如图所示.
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
a | 镍铬合金丝 | 1.0 | 0.2 |
b | 镍铬合金丝 | 1.0 | 0.1 |
c | 镍铬合金丝 | 0.5 | 0.1 |
d | 锰铜合金丝 | 0.5 | 0.1 |
请回答以下问题:
(1)实验中应通过比较_____的大小来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的.
(2)若要验证甲同学的猜想,则应该选用_____两根电阻丝(填编号)进行对比实验.
(3)选用a、b两根电阻丝进行对比实验,是为了验证_____同学的猜想.
(4)本次实验探究所用的方法为_____.
【题目】同学们在学习了“伏安法”测电阻之后,用电流表、电压表等实验器材分别测量定值电阻Rx和小灯泡L的阻值,小龙同学用如图甲的电路来测量定值电阻Rx的阻值.
(1)该实验的原理是___________(写公式)
(2)请将图甲的电路连接完整,要求滑片向右移时,滑动变阻器接入的阻值变大.
(__________)
(3)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针满偏,其原因可能是_________(填符号)
A.滑动变阻器接触不良 B.Rx开路
C.误将滑动变阻器的CD接线柱接入电路 D.Rx短路
(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电流表和电压表的示数如图乙,则Rx的阻值是___________Ω,该实验要进行多次测量,其目的是_____________.
(5)小龙在某次实验时,发现电压表的示数变大,而电流示数反而变小,出现这种现象的原因可能是_________.
(6)另一组的小兰同学测量小灯泡的电阻.她连接好电路并闭合开关后,改变滑动变阻器滑片的位置,记录电压值和电流值,并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值,记录的数据如下表所示,由表中数据可知,当电压改变时,小灯泡的阻值___________ (选填“变化”“不变”),造成这一现象的原因是___________.
实验次数 | 电压U/V | 电流I/A | 电阻R/Ω |
1 | 0.5 | 0.13 | 3.9 |
2 | 1.0 | 0.16 | 6.3 |
3 | 1.5 | 0.17 | 8.8 |
4 | 2.0 | 0.20 | 10.0 |
【题目】某同学用如图甲所示电路“探究并联电路中电流的特点”.
(1)连接电路时,开关应________;试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是_______(选填字母).
A.没有校零 B.正负接线柱接线反了
(2)用笔画线代替导线,在答题卡上画出电流表在B处的实物连接图
(________)
(3)用电流表分别测出电路中的 A、B、C 处的电流,改变电源电压,重复实验,记录数据如表.表格设计中存在的不足之处是______.
实验序号 | A 处的电流IA | B 处的电流IB | C 处的电流Ic |
1 | 0.4 | 0.2 | 0.2 |
2 | 0.6 | 0.3 | 0.3 |
3 | 0.8 | 0.4 | 0.4 |
(4)为了得出具有普遍意义的并联电路中电流的特点,应该__________________.