Question

17．如图，一热敏电阻R_T放在控温容器M内：为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关．已知R_T在95℃时阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω．现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下R_T的阻值．
（1）在图中画出连线，完成实验原理电路图
（2）完成下列实验步骤中的填空
①依照实验原理电路图连线
②调节控温容器M内的温度，使得R_T温度为95℃
③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全
④闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I₀，并记录R₀．
⑤将R_T的温度降为T₁（20℃＜T₁＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数I₀，记录R₁．
⑥温度为T₁时热敏电阻的电阻值R_T1=R₀+150-R₁．
⑦逐步降低T₁的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥

Answer 1

分析 （1）根据实验原理连接实验电路；
（2）实验时保持电流表示数不变，改变电阻箱接入电路的阻值并记录电阻箱阻值；由闭合电路欧姆定律列方程可以求出热敏电阻阻值．

解答 解：（1）该实验中没有电压表，可以应用等效替代法测热敏电阻阻值，改变电阻箱接入电路的阻值，保持电路电流不变，则电路总电阻不变，因此应把电源、电流表、热敏电阻、电阻箱、开关串联接入电路，实物电路图如图所示．
（2）闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I₀，并记录电阻箱的读数R₀．
⑤将R_T的温度降为T₁（20℃＜T₁＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数I₀，记录电阻箱电阻R₁．
⑥由闭合电路欧姆定律可得：温度为95℃时：E=I₀（r+R_A+R_T+R₀），
即：E=I₀（r+R_A+150Ω+R₀）…①，
当R_T的温度降为T₁时，有：E=I₀（r+R_A+R_T1+R₁）…②，
由①②解得：R_T1=R₀+150-R₁．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）④R₀；⑤I₀；R₁⑥R₀+150-R₁．

点评 本题考查了设计、连接实物电路图、完善实验步骤，知道实验原理是正确解题的前提与关键；要掌握常用的测电阻的方法：伏安法、等效法、用欧姆表测电阻等．