题目内容
【题目】某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值,设计了如图甲所示的电路,其中为电阻箱, 为金属热敏电阻,电压表可看做理想电表,电源使用的是稳压学生电源,实验步骤如下:
①按照电路图连接好电路
②记录当前的温度
③将单刀双掷开关S与1闭合,记录电压表读数U,电阻箱阻值
④将单刀双掷开关S与2闭合,调节变阻箱使电压表读数仍为U,记录电阻箱阻值
⑤改变温度,重复②→④的步骤
(1)则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为: __________,根据测量数据画出其电阻R随温度变化的关系如图乙所示;
(2)若调节电阻箱阻值,使,则可判断,当环境温度为_____时,金属热电阻消耗的功率最大。
【答案】 20℃
【解析】试题分析:(1)将单刀双掷开关S与1闭合,记录电压表读数U,电阻箱阻值,此时电路的电流为: ,由闭合电路欧姆定律有: ,将单刀双掷开关S与2闭合,调节变阻箱使电压表读数仍为U,记录电阻箱阻值,此时电路中的电流为: ,由闭合电路欧姆定律有: ,解得: 。
(2)由图乙可得金属热电阻R随温度变化的关系式为: ,若调节电阻箱阻值,使,则金属热电阻消耗的功率为: ,故当时,金属热电阻消耗的功率P最大,此时有: 。
【题目】实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室有如下器材可供选择:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω)
B.电压表(量程3V)
C.电压表(量程15V)
D.电流表(量程0.6A)
E.定值电阻(阻值为50Ω)
F.滑动变阻器(阻值范围0-50Ω)
G.开关、导线若干
⑴为了尽量减小实验误差,在如图1所示的四个实验电路中应选用___________。
⑵实验中电压表应选用___________。(选填器材前的字母)
⑶实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中。
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U(V) | 1.45 | 1.40 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.10 |
电流I(A) | 0.060 | 0.120 | 0.240 | 0.260 | 0.360 | 0.480 |
请你将第5组数据描绘在图2中给出的U-I坐标系中并完成U-I 图线;
⑷由此可以得到,此干电池的电动势E=________V,内电阻r =________Ω。(结果均保留两位有效数字)
⑸有位同学从实验室找来了一个电阻箱,用如图3所示的电路测量电池的电动势和内电阻。闭合开关后,改变电阻箱阻值。当电阻箱阻值为R1时,电流表示数为I1;当电阻箱阻值为R2时,电流表示数为I2。已知电流表的内阻为RA。请你用RA、R1、R2、I1、I2表示出电池的内电阻r =_________________。