题目内容

研究表明,有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化,物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计,它可以用来测量很高的温度,其原理如图所示。图中电流表量程为0~15mA(不计其电阻),电源的电压恒为3V,R′为滑动变阻器,金属电阻作为温度计的测温探头,在t≥0℃时其阻值Rt随温度t的变化关系为Rt=100+0.5t(单位为Ω)。

  (1)若要把Rt放入温度为0℃处进行测量,使电流表恰好达到满量程电流15mA,则这时滑动变阻器R′接入电路的阻值为多大? 

  (2)保持(1)中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变,当把测温探头Rt放到某待测温度处,电流表的示数恰为10mA,则此时Rt的阻值为多大?对应的温度为多高?

  (3)保持(1)中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变,当被测温度为600℃时,电路消耗的电功率为多大?

  (4)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘,则温度刻度的特点是什么?

解:⑴金属电阻Rt在0℃时阻值为R0=100Ω,                                (1分)

                                                        (1分)

   代入数据得:R′=100Ω                                               (1分)

                                                          

代入数据得:Rt=200Ω                                                (1分)

Rt=100+0.5t                                                           

代入数据得:t=200℃                                                  (1分)

  ⑶Rt′=100+0.5t′=400Ω                                                (1分)

电路消耗的总功率P=                                        (1分)

 代入数据得P=0.018W                                                (1分)

⑷电流刻度值越小对应的温度刻度值越大(其他合理均得分)                (1分)

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