题目内容
【题目】半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象.根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表(0﹣0.6A)、开关、定值电阻R0(10Ω)、导线若干.
(1)定值电阻R0的作用是什么?
(2)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压.
(3)电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少?
【答案】
(1)解:定值电阻R0的作用是保护电路.
(2)解:由电路图R和R0串联,当t=20℃时,半导体电阻R=50Ω,
根据欧姆定律和串联电路电压的关系得:U=IR+IR0=0.2A×50Ω+0.2A×10Ω=12V
(3)解:当电流为0.4A时,定值电阻R0的电压为:
U0=IR0=0.4A×10Ω=4V,
根据欧姆定律和串联电路电压关系得:
R= = =20Ω,
根据甲图象可知,环境温度是40℃,
根据电功率公式得:P=I2R=(0.4A)2×20Ω=3.2W
【解析】(1)由甲图可得,R的大小和温度成反比,所以在电路中需要添加保护电阻,来确保电流表不会被烧毁.(2)根据环境温度,找出R的大小.依据欧姆定律,计算电路中总电阻的大小,求出电源电压.(3)依据电源电压和电流大小,求出电路中的总电阻,计算出R的大小,然后找出环境温度和求出电阻的功率.
【题目】课前,小科和小思对物体浸没前受到的浮力大小与浸入水中的深度是否有关,有不同的猜想.于是用相同的长方体重物,分别以甲图和乙图的方式进行实验,并获得如下数据:
实验者 | 实验序号 | 物体重G(N) | 浸入水中深度h(cm) | 弹簧称读数F(N) | 浮力大小F浮(N) |
小科 | 1 | 4.8 | 2.0 | 4.2 | |
2 | 4.0 | 3.6 | |||
3 | 6.0 | 3.0 | |||
小思 | 4 | 4.8 | 3.0 | 3.6 | |
5 | 4.0 | 3.2 | |||
6 | 5.0 | 2.8 |
(1)分析小科测得的数据可以得出:浸没前,物体受到的浮力大小随浸入水中的深度增大而 , 小思的数据也说明了这一点.
(2)综合分析两个人的数据却发现,第(1)小题的结论是不正确的,其中两次实验数据可以证明这一点.(填实验序号) 课后,小科和小思才知道,物体受到的浮力大小随排开水的体积增大而增大.