题目内容
11.某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验,实验室提供如下器材:热敏电阻Rt (常温下约8kΩ)、温度计
电流表A(量程1mA,内阻约200Ω)
电压表V(量程3V,内阻约10kΩ)
电池组E(4.5V,内阻约1Ω)
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)
开关S、导线若干、烧杯和水.
(1)根据提供器材的参数将图1所示的实物图中所缺的导线补接完整.
(2)实验开始前滑动变阻器的滑动触头P应置于a端(填“a”或“b”).
(3)利用补接完整的实验装置测量出不同温度下的电阻值,画出该热敏电阻的Rt-t图象如图2中的实测曲线,与图中理论曲线相比二者有一定的差异.除了偶然误差外,下列关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法叙述正确的是AC.(填选项前的字母,不定项选择)
A.电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大
B.电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小
C.温度升高到一定值后,电流表应改为外接法
(4)将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用,当电流通过电阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时,满足关系式I2R=k(t-t0)(其中k是散热系数,t是电阻的温度,t0是周围环境温度,I为电流强度),电阻的温度稳定在某一值.若通过它的电流恒为50mA,t0=20℃,k=0.25w/℃,由实测曲线可知该电阻的温度稳定在50℃.
分析 (1)根据图甲所示实验电路图连接实物电路图;
(2)滑动变阻器采用分压接法时,闭合开关前,滑片应调到分压电路分压应为零处.
(3)根据表中实验数据,在坐标系中描出对应点,然后作出图象.分析实验电路,根据伏安法测电阻所造成的误差分析误差原因.
(4)作出P散=k(t-t0)的图象,与热敏电阻随温度变化的图象的交点即为该电阻的稳定温度,带入公式即可求得此时的发热功率.
解答 解:(1)根据电路图连接实物图,如图1所示.
(2)因当滑动触头打到a端时待测电路电压或电流为零,从而保护电流表.故答案为a.
(3)由于实验采用的是电流表内接法,由于电流表的分压使电压表读数大于热敏电阻两端的电压.故A正确;
在相同的温度下,热敏电阻的测量值总比理论值偏大;
当温度升高到一定值后,电阻变小,则电流表应该选用外接法,故C正确;
故选:AC
(4)电阻的散热功率可表示为P散=k(t-t0)=I2R I=40mA,R=100(t-t0),在R-t图象中做出如图所示的图线,
据其与理论图线的交点即可求得:该电阻的温度大约稳定在50℃.
故答案为:(1)连线如图;(2)a;(3)AC;(4)50
点评 本题中要特别注意第3小问中的作图解决的办法;由于导体电阻随温度的变化而变化,故不能直接应用欧姆定律,而是根据图象进行分析.本题为探究性实验,要求能将所学知识熟练应用;
练习册系列答案
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