题目内容

【题目】热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.某实验小组欲探究通过热敏电阻R1(常温下阻值约为10Ω)的电流随其两端电压变化的特点.热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC),正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值越大,负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值越小,现提供下列器材:

A.电流表A1(量程100mA,内阻约1Ω)

B.电流表A2(量程1.0A,内阻约0.3Ω)

C.电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)

D.电压表V2(量程10.0V,内阻约10kΩ)

E.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)

F.电源E(电动势15V,内阻忽略)

G.开关,导线若干

(1)该小组测出热敏电阻R1的U-I图线如图曲线Ⅰ所示,该热敏电阻是________热敏电阻(填“PTC”或“NTC”).

(2)请在所提供的器材中选择必需的器材,电流表应选________,电压表应选________(填写器材前面的字母);并在虚线框中画出该小组设计的电路图.

(3)该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U-I图线如曲线Ⅱ所示.然后将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成如图所示电路.测得通过R1和R2的电流分别为0.30A和0.60A,则该电池组的电动势为______V.(结果保留三位有效数字)

【答案】(1)PTC (2)B D 见解析图 (3)10.0

【解析】(1)由图知,电阻随温度的升高而增大,R1为PTC热敏电阻;

(2)电路最大电流约为I=A=1.5A,电流表选B;电源电动势为15V,电压表选D;加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,滑动变阻器用分压接法,由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻,电流表用外接法,电路图如图所示;

(3)因E=U+Ir,由题图曲线可知,电流为0.30A时,电阻R1两端电压为8.0V,电流为0.60A时,电阻R2两端电压为6.0V,则有:E=8.0+0.3r,E=6.0+0.6r,联立得E=10.0V.

练习册系列答案
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(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,实验步骤如下,完成填空:

第一步:按电路图连接实物

第二步:把滑动变阻器滑片移到最右端,把电阻箱阻值调到零

第三步:闭合开关,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3V

第四步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为________V

第五步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15V的电压表.

(2)实验可供选择的器材有:

A.电压表(量程为3V,内阻约2kΩ)

B.电流表(量程为3A,内阻约0.1Ω)

C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)

D.电阻箱(阻值范围0~999Ω)

E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)

F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ)

则电阻箱应选________,滑动变阻器应选________.

(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E和内阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图线如图丙所示,可知电池的电动势为________V,内阻为________Ω.

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