题目内容
【题目】实验室中有一个热敏电阻,其电阻值随温度变化的图象如图甲所示,为了准确测量出温度在32℃时热敏电阻R的阻值,小明找到一些实验器材(图乙),并设计了如图丙所示的电路,请根据要求完成下列问题。
(1)电压表的量程应选择_____;定值电阻应选择_____(填R1或R2)。
(2)填写下列实验步骤:
a断开开关S2,闭合S1,读出电压表示数为U1;
b_____,读出电压表示数为U2;
c待测电阻大小为Rx=_____。(用U1、U2和R1或R2表示)
(3)若两节干电池串联的电压为2V,当环境温度在0~100℃变化时,热敏电阻消耗的最大功率是多少_____?(用分数表示结果)
【答案】0~3V R2 闭合开关S1、S2,读出电压表示数为U2 W。
【解析】
(1)因为是两节旧电池,电源电压不超过3V,故电压表选择0~3V的量程;
因为要准确测量出当温度在32℃时热敏电阻R的阻值,由曲线图可知,待测电阻大小在100Ω~200Ω之间,根据串联电路分压特点可知电阻越大分得的电压越大,当选取R1时,电源电压几乎全加在待测电阻两端,定值电阻阻值太小,不太起作用,故应该选择R2定值电阻;
(2)实验步骤为:a断开开关S2,闭合S1,读出电压表示数为U1;
b 闭合开关S1、S2,读出电压表示数为U2;
定值电阻两端的电压:UR=U2﹣U1,
电路的电流为:,
待测电阻为:;
(3)热敏电阻消耗的功率为:P=I2Rx=,
由此式可知,当热敏电阻为150Ω时,热敏电阻消耗的功率最大,最大功率为:P最大=。
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