题目内容
【题目】如图甲是一测温装置的原理电路,热敏电阻R1的阻值随温度变化情况如图乙所示,电源电压U恒定,定值电阻R0=20Ω.
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(1)当温度升高时,定值电阻R0两端电压________.(选填:变大/变小不变)
(2)小华将一量程为3V的电压表接入电路将其改装成温度表,要求满足以下两个条件:温度表的量程为80℃;温度升高,电压表示数增大
①小华应将电压表与________并联(选填:R1或R0)
②求该电路的电源电压______;
③求改装好的温度表“0℃”对应的电压值_______
(3)若仅在上述电路中再串联一定值电阻R2,即可使电路所能测量的最高温度为140℃
①请在图丙的虚线框内将R1、R0、R2和电压表连入电路;
(________)
②求出R2的阻值_____
【答案】变大 R0 9V 1V
20Ω
【解析】
(1)由电路可知,热敏电阻和定值电阻串联,由图乙可知,当温度升高时,热敏电阻的阻值变小,电路的总电阻变小,根据
可知电路中的电流变大,根据U=IR可知定值电阻两端的电压变大;
(2)①由(1)可知,温度升高,定值电阻R0两端的电压变大,所以温度升高,电压表示数增大,电压表应该与R0并联;
②电压表的最大值是3V,温度表的量程为80℃,温度80℃时,电路中的电流
,由图乙得温度80℃时,热敏电阻R1=40Ω,
电源电压U=I(R1+R0)=0.15A×(40Ω+20Ω)=9V;
③由图乙可知温度为0℃时热敏电阻的阻值为R1′=160Ω,电路中的电流
,电压表示数为U0′=I′R0=0.05A×20Ω=1V;改装好的温度表“0℃”对应的电压值是1V;
(3)①由图乙可知:热敏电阻R1的最小阻值为20Ω,当热敏电阻为20Ω时,通过电路的电流
,R0两端的电压
,会超过电压表的量程,根据串联分压可知将R2串联在电路中,如图所示:
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②由题意得:当热敏电阻为20Ω时,能达到测量的最大值,此时电压表示数为3V,电路中的电流
,总电阻
,则R2=R总-R1-R0=60Ω-20Ω-20Ω=20Ω。
【题目】小明利用如图所示装置和器材,探究水的沸腾特点和物质的吸热能力。
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(1)小明设计的电路中的R甲、R乙必须满足的条件是_____。
(2)实验时,小明应控制水和煤油的_____、初温相同,且应先闭合开关_____,再闭合开关_____。
(3)实验数据记录如表所示,分析表中数据可知,水和煤油在吸收热量相同时,水升高的温度_____(选填“大于”或“小于”)煤油升高的温度,说明_____的吸热能力强。
时间(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
温度(℃) | 水 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | 30 |
煤油 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | |
【题目】小明学会了测小灯泡的功率后,在老师的启发下,进一步思考:电流一定时,小灯泡功率跟电阻有什么关系呢?提供的器材有:三个灯泡(L1、L2、L3分别标有“3.8V”、“2.5V”和“1.5V”,阻值均约为10Ω),两个滑动变阻器(“10Ω2A”、“50Ω1A”),电压为6V的电源 一个,导线若干,其他器材各一个,他利用如下图甲所示电路,测出它们在电流相同时的电阻和功率,来探究小灯泡功率与电阻的关系.
(1)他将灯L1接入图甲电路,所用滑动变阻器是“10Ω2A”,请你用笔画线代替导线,帮他将实物电路连接完整.
(______)
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(2)闭合开关后,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过灯L1的电流为0.2A,再测出L1两端的电压,若此时电压表示数如上图乙所示,请把下表第一行的空格处填写完整.
(_____)
灯泡 | I/A | U/N | R/Ω | P/W | |
1 | L1 | 0.2 | |||
2 | L2 | 1.6 | 8 | 0.32 | |
3 | L3 | 0.8 | 4 | 0.16 |
(3)完成灯L1的测量后,为测灯泡L2的额定功率,只将图乙中的L1换成L2,闭合开关后,发现L2发光过亮,不能进行实验.为了完成灯泡L2电功率的测量,并使测量结果能更准确一些,在测量L2电功率之前应该进行的操作是(______)
A. 把电压表的量程改为“3V”
B. 将(50Ω 1A)的变阻器换上,同时把电压表的量程改为“3V”
C. 把电压表的量程改为“3V”,同时把电流表改成“3A”
D. 将(50Ω 1A)的变阻器换上,把电流表量程改为“3A”
(4)对电路进行调整后测量L2的功率,移动滑动变阻器的滑片使电流为0.2A,再测出L2两端的电压,测出L2的电阻和功率.换上灯L3,做第三次实验,并将实验数据记录在上表,分析上面表格,可得结论:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成_______ 关系.
(5)小明对L2多测量了几组数据,根据实验记录的数据,画出了通过L2的电流随其两端电压变化的关系曲线,如上图丙所示,则灯泡L2的额定功率是______ W.
(6)若实验过程,闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是_____________.(两电表均未损坏).