5.
(2010·课标全国)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成右图虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图所示,图中的电压表内阻很大.RL的测量结果如下表所示.
|
温度t(℃) |
30.0 |
40.0 |
50.0 |
60.0 |
70.0 |
80.0 |
90.0 |
|
RL阻值(Ω) |
54.3 |
51.5 |
48.3 |
44.7 |
41.4 |
37.9 |
34.7 |
回答下列问题:
(1)根据上图所示的电路,在下图所示的实物图上连线.
![]()
(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作RLt关系图线.
![]()
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图甲、图乙所示.电流表的读数为________,电压表的读数为________,此时等效电阻RL的阻值为________,热敏电阻所处环境的温度约为________.
![]()
答案:(1)、(2)见解析. (3)115.0 mA 5.00 V 43.5 Ω 64.0 ℃
解析:(1)根据电路图连接电路,如图所示.
![]()
(2)根据数据描出点,拟合成直线,如图所示.
![]()
(3)I=×150 mA=115.0 mA,U=×6 V=5.00 V,R= Ω=43.5 Ω,对照图找出相应的温度为64.0 ℃.
3.某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极,两电极相距L=0.700 m,其间充满待测的自来水,器材如下:
电压表(量程15 V,内阻约30 kΩ)、电流表(量程300 μA,内阻约50 Ω)、滑动变阻器(100 Ω,1 A)、电池组(电动势E=12 V,内阻r=6 Ω)、单刀单掷开关一个、导线若干.表中是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据,实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图所示.
![]()
|
U/A |
1.0 |
3.0 |
5.0 |
7.0 |
9.0 |
11.0 |
|
I/μA |
22 |
65 |
109 |
155 |
190 |
240 |
根据以上材料请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径D的测量值为________cm;
(2)根据表中数据中下图坐标中作出UI图象,根据图象求出电阻R=________________;
![]()
(3)用直接测量值计算自来水电阻率的公式是ρ=________,测量值为________Ω·m(保留两位有效数字);
(4)请画出测量自来水电阻率的电路图.
答案:(1)3.075
(2)UI图象略,4.3×104 Ω-4.9×104 Ω
(3) 49(±3)
(4)电路图如图所示
解析:根据表中数据可以判断电阻阻值很大,所以采用电流表内接法;滑动变阻器阻值很小,如果采用限流接法,所起的作用很小,故采用分压接法.