题目内容

(10分)为研究热敏电阻的阻值随温度的变化关系,实验室提供的器材有:
电流表(量程60mA,内阻约为10Ω)          电压表(量程6V,内阻约为20kΩ)
热敏电阻(100℃时阻值约为100Ω)            电池、开关、一杯水、酒精灯、温度计和导线若干。
⑴一位同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物,如右图所示,请用笔画线代替导线,将电压表接入电路;

⑵用酒精灯对水加热,并通、断电路,记录了热敏电阻在不同温度下电流和电压的测量值,如下表所示,请在图示的坐标系中画出U-I图象;
t/℃
20
40
60
80
100
I/mA
26.1
33.3
40.0
46.2
52.2
U/V
5.48
5.33
5.20
5.08
4.96

⑶根据所绘图象可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而       (选填“减小”、“增大”或“不变”);
⑷该同学发现,利用所画的U-I图象还可以得出 实验中所用电池的电动势E=       V、内电阻r=       Ω (结果保留3位有效数字)。
⑴如下左图所示  ⑵如下右图所示 ⑶减小   ⑷5.90~6.10,19.0~21.0
    

试题分析:⑴根据题意可知R<,因此,应采用电流表的外接法,其实物连线如答案图所示。
⑵根据表格中的数据,采用描点作图。
⑶由表格中的数据可知,随着温度的升高,电流表的读数逐渐增大,根据闭合电路欧姆定律可知电路中的总电阻逐渐减小,即热敏电阻的阻值随温度的升高而减小;
⑷由于电路中只存在热敏电阻这一用电器,因此电压表的读数即近似为电路的路端电压,因此所绘U-I图线其实是电源的伏安特性曲线,因此其纵截距表示了电源的电动势,有:E=6.0V(由于作图和读数存在误差,因此结果在5.90~6.10V之间均可),图线斜率的绝对值表示了电源的内阻,有:r=Ω=20.0Ω(同样由于作图和读数存在误差,因此结果在19.0~21.0Ω之间均可)。
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