题目内容
有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化如下表所示:
用这种材料制成的热敏电阻与电压表等元件连成如图电路.电源电压为6V,电压表量程为0~3V,R0阻值为500Ω.若把电压表的刻度盘改为指示水温的刻度盘,则下列说法正确的是( )
t/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
R/Ω | 500 | 380 | 300 | 250 | 220 | 200 |
A、水温刻度均匀,环境温度越高,对应电压表读数越小 |
B、水温刻度不均匀,环境温度越高,对应电压表读数越大 |
C、水温刻度盘上的100℃与电压表1V对应 |
D、水温刻度盘的0℃与电压表3V对应 |
分析:(1)热敏电阻R与定值电阻R0组成串联电路,电压表测热敏电阻两端的电压,根据欧姆定律及变形公式分别求出每个温度值对应的电压表的示数;
(2)根据电压表的数值,就可以判断刻度盘的刻度特点.
(2)根据电压表的数值,就可以判断刻度盘的刻度特点.
解答:解:(1)温度t=0℃时,热敏电阻R1=500Ω,
∴电路中的电流I1=
=
=0.006A
∴电压表的示数U1=I1R1=0.006A×500Ω=3V
(2)温度t=20℃时,热敏电阻R2=380Ω,
∴电路中的电流I2=
=
=0.007A
∴电压表的示数U2=I2R2=0.007A×380Ω=2.66V
(3)温度t=40℃时,热敏电阻R3=300Ω,
∴电路中的电流I3=
=
=0.0075A
∴电压表的示数U3=I3R3=0.0075A×300Ω=2.25V
(4)温度t=60℃时,热敏电阻R4=250Ω,
∴电路中的电流I4=
=
=0.008A
∴电压表的示数U4=I4R4=0.008A×250Ω=2V
(5)温度t=80℃时,热敏电阻R5=220Ω,
∴电路中的电流I5=
=
=0.0083A
∴电压表的示数U5=I5R5=0.0083A×220Ω=1.83V
(6)温度t=100℃时,热敏电阻R6=200Ω,
∴电路中的电流I6=
=
=0.0086A
∴电压表的示数U6=I6R6=0.0086A×200Ω=1.72V
经过上述计算,得出的结论是:电压表的示数变化不均匀,改成温度表以后,刻度变化也是不均匀的,温度越高,对应的电压值越小.
故选D.
∴电路中的电流I1=
U |
R1+R0 |
6V |
500Ω+500Ω |
∴电压表的示数U1=I1R1=0.006A×500Ω=3V
(2)温度t=20℃时,热敏电阻R2=380Ω,
∴电路中的电流I2=
U |
R2+R0 |
6V |
380Ω+500Ω |
∴电压表的示数U2=I2R2=0.007A×380Ω=2.66V
(3)温度t=40℃时,热敏电阻R3=300Ω,
∴电路中的电流I3=
U |
R3+R0 |
6V |
300Ω+500Ω |
∴电压表的示数U3=I3R3=0.0075A×300Ω=2.25V
(4)温度t=60℃时,热敏电阻R4=250Ω,
∴电路中的电流I4=
U |
R4+R0 |
6V |
250Ω+500Ω |
∴电压表的示数U4=I4R4=0.008A×250Ω=2V
(5)温度t=80℃时,热敏电阻R5=220Ω,
∴电路中的电流I5=
U |
R5+R0 |
6V |
220Ω+500Ω |
∴电压表的示数U5=I5R5=0.0083A×220Ω=1.83V
(6)温度t=100℃时,热敏电阻R6=200Ω,
∴电路中的电流I6=
U |
R6+R0 |
6V |
200Ω+500Ω |
∴电压表的示数U6=I6R6=0.0086A×200Ω=1.72V
经过上述计算,得出的结论是:电压表的示数变化不均匀,改成温度表以后,刻度变化也是不均匀的,温度越高,对应的电压值越小.
故选D.
点评:(1)本题难度很大,计算过程很繁琐,要细心;
(2)本题也考查了学生的数据分析能力,判断能力,综合性比较强.
(2)本题也考查了学生的数据分析能力,判断能力,综合性比较强.
练习册系列答案
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有一种半导体材料的电阻值随着光照射强度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为光敏电阻.物理学上用“光强”这个物理量来表示光强弱的程度,符号为E,国际单位为坎德拉(cd),某光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示:
(1)分析上表数据,根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律,填写表格空格处的电阻,并归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R= Ω.
(2)小明将该光敏电阻R、电流表(量程为0~0.6A)、电压表(量程为0~3V)、开关、滑动变阻器R.(最大阻值为50Ω)和电压恒为6V的电源组成如图所示的电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电流表的示数为0.4A时,电压表的示数为3.6V,此时,光敏电阻所在处的光强为多大?
(3)在上述电路中,随着电阻的变化,电流可能会超过电流表的量程,滑动变阻器两端的电压可能会超过电压表的量程.若光敏电阻处的光强在2.0cd至4.5cd范围内,为保证不超过电表量程,求出滑动变阻器允许连入电路的阻值范围.
(4)若用该光敏电阻制作成如图所示的电磁继电器来控制路灯L,要求当光照减弱到一定光强时,电磁继电器能接通路灯L,则路灯L所在电路的M、N触点应安装在衔铁的 (上方/下方).
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
光强E/cd | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
光敏电阻R/Ω | 36.0 | 18.0 | 12.0 | 7.2 | 6.0 |
(2)小明将该光敏电阻R、电流表(量程为0~0.6A)、电压表(量程为0~3V)、开关、滑动变阻器R.(最大阻值为50Ω)和电压恒为6V的电源组成如图所示的电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电流表的示数为0.4A时,电压表的示数为3.6V,此时,光敏电阻所在处的光强为多大?
(3)在上述电路中,随着电阻的变化,电流可能会超过电流表的量程,滑动变阻器两端的电压可能会超过电压表的量程.若光敏电阻处的光强在2.0cd至4.5cd范围内,为保证不超过电表量程,求出滑动变阻器允许连入电路的阻值范围.
(4)若用该光敏电阻制作成如图所示的电磁继电器来控制路灯L,要求当光照减弱到一定光强时,电磁继电器能接通路灯L,则路灯L所在电路的M、N触点应安装在衔铁的