题目内容

【题目】亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路．其电路原理图如图（a）所示．其中，电源两端电压 U=4V（恒定不变）．是电压表．量程为 0～3V，R0是定值电阻，R0=300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示．闭合开关S后．求：

①当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？

②当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？

③电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？

【答案】①当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是200Ω；②当环境温度为40℃时，电压表的示数是2.4V；③电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是80℃．

【解析】

试题（1）根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω；（2）环境温度为40℃时，根据电阻的串联特点可知：R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω，则, I=U/R总=4V/500Ω=0．008A，由欧姆定律得：R0两端的电压U0=IR0=0．008A×300Ω=2．4V；（3）由题意可知电压表示数允许最大值为3V，且此时电路能够测量的温度最高；故此时电路中的电流为：，串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，故U1′=U-U0′=4V-3V=1V，由欧姆定律得：此时热敏电阻的阻值，根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃。

练习册系列答案
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（1）请你说出在这个实验中，滑动变阻器所起作用是：____________________________。

本实验中电压表应选用_________挡，滑动变阻器应选用_________；（R1/R2）

（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下列的情况，请根据现象指出故障的可能原因：

①连接好电路，闭合开关后，看到电压表指针如图偏转：____________________________；

②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数．取下灯泡，两表的示数不变：___________。

（3）排除故障后，调节滑动变阻器，发现电压表的0～15V量程已坏，为了测小灯泡的额定功率，姚远小组设计了另一种实验方案．（电阻R的阻值已知，电源电压未知）

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②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；

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先算出灯泡的电阻和R两端电压，再根据，计算灯泡的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤②改为 _______________________________________________________。

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为预防高速行驶的汽车因刹车失灵而发生重大交通事故,在很多高速公路的一些特殊路段专门设计了“避险车道”。该车道是一段沿行驶方向的向上斜坡,坡道上铺有厚厚的碎石,如图所示,当一辆高速行驶的汽车刹车失灵后,只要进入避险车道,冲上斜坡,便能很快停下,从而避免事故的发生,如图乙所示，请结合避险车道的特点分析说明：

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