Question

【题目】为了消防安全，一些生产车间会使用温控报警系统。该系统核心元件可采用热敏电阻来控制。某实验兴趣小组想自制简易温控报警系统。

（1）该实验小组的同学首先对该热敏电阻的温度特性进行研究，可能用到以下实验器材：

A．热敏电阻RT(常温下的阻值约为30Ω)

B．烧杯、热水、温度计

C．电流表（量程0～0.6A，内阻r1=5Ω）

D．电压表（量程0～6V，内阻约15kΩ）

E．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流2A）

F．滑动变阻器（最大阻值为500Ω，额定电流0.5A）

G．电源（电动势6V，额定电流2A，内阻不计）

H．开关一个，导线若干

（2）要求通过热敏电阻的电流从零开始增大为使测量尽量准确，则滑动变阻器应选择______（填器材前的字母标号）

（3）请你按照实验要求用笔画线代替导线在实物图甲中完成余下导线的连接______。

（4）该实验小组的同学依据连接好的电路进行实验，计算出热敏电阻的阻值随温度变化的系列数据,且将对应点描在如图乙所示坐标纸上，由图线可知热敏阻值随温度变化的特点是：__________________________________。

（5）在探明该热敏电阻特性的基础上，接着该实验小组利用其自制简易温控报警系统。如图丙所示，当1、2两端所加电压降低至1V时，温控控制开关自动启动报警系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当温度升高至约50℃时启动报警系统。

提供的器材如下：

直流电源E（电动势3V，内阻不计）；

定值电阻：R1＝10Ω，R2＝40Ω，R3＝80Ω；

开关S及导线若干．

则定值电阻应该选择：________，（填写字母符号）

（6）请在在虚线框内完成电路原理图_______。（不考虑开关S对所设计电路的影响）

Answer 1

【答案】E 热敏电阻的阻值随温度的增大，非线性减小 R2

【解析】

(2)[1]电源电动势为6V，热敏电阻常温下的阻值约为30Ω，故电流最大约为0.2A，为了让电流从零开始增大应采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的E；

(3)[2] 本实验中采用滑动变阻器分压接法，同时因电流表内阻已知，故电流表采用内接法，完成电路图如图所示：

(4)[3]由图线可知热敏阻值随温度变化的特点是热敏电阻的阻值随温度的增大，非线性减小。

(5)[4]串联电阻两端电压与电阻阻值成正比，电源电动势E=3V，当温度升高至约50℃时，由图线知，此时光敏电阻为，，则串联电阻分压

所以

则有

故选定值电阻R2。

(6)[5]电路图如图所示：