题目内容
16.如图所示是根据“导体电阻与温度的关系”制成的数字式温度计,该温度计中使用的某种金属材料的阻值随温度t变化的关系是R=(100+t)Ω,其原理图如图所示,其中R′为电阻箱,电源电压恒为1.5V不变.用该电阻作为测温探头,把电流表的相应电流刻度改为温度刻度,就制成了一个“数字式温度计”.(1)若电阻箱阻值R′=150Ω,则电流表表盘上的5mA处应标示的温度值为多少℃?
(2)第(1)题中求出的温度值为该温度计能够测量的最高温度还是最低温度?说出你判断的理由.
分析 由电路图可知,R与R′串联,电流表测电路中的电流.
(1)根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R的阻值,再根据R=(100+t)Ω求出对应的温度;
(2)由表盘可知此时电流表的示数最大,根据欧姆定律可知电路中总电阻的大小和R阻值的大小,然后根据R=(100+t)Ω判断求出的温度值为该温度计能够测量的最高温度还是最低温度.
解答 解:由电路图可知,R与R′串联,电流表测电路中的电流.
(1)由I=$\frac{U}{R}$可得,当电路中的电流I=5mA时,电路中的总电阻:
R总=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{5×1{0}^{-3}A}$=300Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R的阻值:
R=R总-R′=300Ω-150Ω=150Ω,
由R=(100+t)Ω=150Ω可得:t=50℃,
即电流表表盘上的5mA处应标示的温度值为50℃;
(2)当电流最大时,电路中的总电阻最小,在R确定的情况下,R也是最小值,
由R=(100+t)Ω可知,此时的温度为温度计可测量的最低温度.
答:(1)电流表表盘上的5mA处应标示的温度值为50℃;
(2)最低温度,理由:当电流最大时,电路中的总电阻最小,在R确定的情况下,R也是最小值,由R=(100+t)Ω可知,此时的温度为温度计可测量的最低温度.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路的动态分析,利用好“R=(100+t)Ω”是关键.
练习册系列答案
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