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同,其电阻随温度的升高而成小,受温度影响较大。如图甲所示的是某个半导体材料的电阻随温度変化的关系图像。根据半导体材料的特性,某同学没汁了一电路来判定某一空间的温度,如图乙所示。已知电源电压保持不変,定値电阻R0= 10Ω,电流表选用了0~0.6A的量程。
(1)当环境温度为20 ℃时,电流表的示数为0.2 A,求电源的电压。
(2)利用图乙所示的电路,在不损坏电路元件的情况下,计算出所测空间的最高温度。
(3)若用该半导体材料和电压表制成一支指针式温度计(电路图如图乙所示,电压表未接入),想要电压表的示数随温度的升高而増大,则需把电压表接在图乙的哪个接线柱上?筒要回答你的理由。
【答案】(1) 12V;(2) 100℃;(3)详见解析
【解析】
(1)由乙电路图知道,R与R0 串联,电流表测电路中的电流,由图甲知道,当环境温度为20℃时,R=50Ω,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由知道,电源的电压是:
U=I(R+R0 )=0.2A×(50Ω+10Ω)=12V;
(2)当电流表的示数是I′=0.6A时,R的阻值最小,则所测空间的温度最高,此时电路中的总电阻是:
,
则半导体的电阻是:
R′=R总-R0 =20Ω-10Ω=10Ω,
由图甲知道,对应的温度为100℃,即所测空间的最高温度为100℃;
(3)由图甲知道,温度升高时,R的阻值减小,电路的总电阻减小,由知道,电路中的电流增大,R0 两端的电压增大,由串联电路中总电压等于各分电压之和知道,R两端的电压减小,由电压表的示数随温度的升高而増大知道,电压表应并联在R0 两端,即把电压表接在图乙的b、c两个接线柱上。
答:(1)电源的电压为12V;
(2)所测空间的最高温度为100℃;
(3)电压表接在图乙的b、c两个接线柱上。
【题目】小明在探究“滑动摩擦力大小于哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
小明通过如图所示的实验验证猜想,验证猜想二和猜想三的数据如下表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
接触面 | 木板 | 木板 | 木板 | 棉布 | 毛巾 |
压力/N | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
弹簧测力计示数/N | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 0.5 | 0.6 |
回答下列问题:
(1)实验中,小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做_____运动,其目的是使滑动摩擦力的大小_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
(2)为验证猜想一,小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做实验时,发现弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与运动速度_____;
(3)分析_____次实验可验证猜想二,在其他条件相同时,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小_____;
(4)分析1、4、5三次实验,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。在其他条件相同时,_____。