题目内容

通常金属丝的电阻会随温度的变化而变化,某研究小组有A、B两根金属丝,他们想用这两根金属丝制成一个阻值不随温度(在0~50℃范围内)变化的电阻.首先他们要测得这两根金属丝的电阻分别随温度变化的情况.
(1)他们准备采用如图所示的器材与装置测定金属丝A在不同温度下的电阻,如果接线、器材及其量程的选取等操作已完成,且无问题,则滑动变阻器的作用是
限流
限流
(填“分压”或“限流”);闭合开关前滑动变阻器的滑动触头应置于
右端
右端
(填“左端”或“右端”),在实验过程中用酒精灯给烧杯加热改变温度,实验中电压表与电流表的读数比值比金属丝A的阻值
偏小
偏小
(填“偏大”或“偏小”).
(2)测得这两根金属丝的电阻随温度t变化的情况如下表:
温度(t) 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
金属丝A的
阻值(Ω)
4.00 3.70 3.40 3.10 2.80 2.50
金属丝B的
阻值(Ω)
1.00×102 1.06×102 1.12×102 1.18×102 1.24×102 1.30×102
根据上表中的数据,可以得出金属丝B的电阻RB与温度t的关系式为RB=
1.0×102+0.6t
1.0×102+0.6t

(3)利用这两根金属丝(可以截取金属丝的一部分或使用金属丝的全部)制成一个阻值最大但不随温度变化的电阻,则该电阻的阻值Rm=
9
9
Ω.
分析:(1)滑动变阻器采用一上一下式接法,是限流式接法;电流表外接法,电压表的分流作用使电流测量值偏大,根据欧姆定律判断电阻R的误差情况;
(2)根据表格中的数据,得到金属丝A、B的阻值与温度的关系式;
(3)可以用两个金属丝串联,使的A电阻的减小等于B电阻的增加.
解答:解:(1)滑动变阻器采用一上一下式接法,起限流作用;
闭合开关前滑动变阻器的阻值应该最大,故滑动变阻器的滑动触头应置于最右端;
电流表采用外接法,故电压表的分流作用使电流测量值偏大,根据欧姆定律,电阻R的测量值偏小;
(2)电阻A,温度每升高10摄氏度,电阻减小0.3欧姆,故金属丝A的电阻RA与温度t的关系式为:
RA=4-0.03t
电阻B,温度每升高10摄氏度,电阻升高6欧姆,故金属丝B的电阻RB与温度t的关系式为:
RB=100+0.6t
(3)要制成一个阻值最大但不随温度变化的电阻,可以用两个金属丝串联,使的A电阻的减小等于B电阻的增加,故取A的全部、B的
1
20
串联,总电阻为:R=RA+
1
20
RB
=(4-0.03t)+
1
20
×
(100+0.6t)=9Ω;
故答案为:
(1)限流,右端,偏小;
(2)RB=1.0×102+0.6t
(3)9.
点评:本题第一问关键关键明确实验原理和系统误差的来源;第二问关键根据表格数据发现规律;第三问是设计性问题,关键是消去表达式中含时间t的项.
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