题目内容
材料的导电能力介于导体和绝缘体之间称做半导体。有一种半导体其电阻大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。热敏电阻可以用来测量温度的变化,且反应快,精度高。李明同学为了检测他家蔬菜大棚内的温度变化,他用热敏电阻设计了一个如图所示的电路,其中电源电压是3V,热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图所示,电流表的量程是0-100mA。为了能从电流表直接读出大棚内的气温,他将电流表的刻度盘改画成温度的刻度,这样改造后的电流表就成了气温表。
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(1)请你帮他计算,改造成的气温表能测量的最高温度是多少?(写出计算过程。)
(2)结合图像分析,你认为李明设计的电路有什么不妥之处?
(3)在保持现有元件不变的条件下,再 (串联/并联)一个电阻,使该气温表的量程扩大到60℃,求新增电阻的阻值。
(4)根据你设计的电路,通过计算说明,此气温表的0℃时电流表读数多少?
(1)25℃ (2) 电路中的电流增大,从而超过电流表的量程,损坏电流表 (3)串联 20Ω (4)0.025A
【解析】
试题分析:【解析】
(1)因电流表的使用时不能超过它的量程,所以当电流表达到满刻度时,电路中的电流为100mA=0.1A;
此时,电路中的电阻为:R=U/ I =3V/ 0.1A =30Ω;
由图象可知,热敏电阻的阻值为30Ω时温度为25℃.
(2)经上面分析可知:当温度达到25℃后,若温度继续升高,热敏电阻的阻值减小,因电路中只有热敏电阻接入,会使电路中的电流增大,从而超过电流表的量程,损坏电流表,所以李明设计的电路不妥。
(3)为使气温表的量程扩大到60℃,即气温达到60℃时,电路中的电流不能超过0.1A,又因此时热敏电阻的阻值为10Ω,所以在电路中串联一个电阻,
当电流表达到满刻度时,电路中的电阻为30Ω,即R总=30Ω.
所以串联的电阻为R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω。
(4)由图象可知:0℃时,热敏电阻的阻值为100Ω,此时,电路总的电流是:I=U/ R总 =3V/( 100Ω+20Ω) =0.025A。
考点:欧姆定律
小武同学通过实验“探究电路中电流特点”,按右图连接好电路:
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(1)实验中,两个小灯泡的规格应选择 的(填“相同”或“不同”)。
(2)下表是某同学实验中的一组数据:
电流表的位置 | A | B | C |
电流I/A | 0.3 | 0.3 | 1.5 |
上述表格所记录的数据中,明显错误的数据是 ,
错误的原因是 。
(3)这个实验能得到结论是:
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为了进行新的探究小武同学作如下操作:①将器材按下图连接;②分别测A、B、C三点的电流,并记录在表格中;③分析实验数据,得出结论。
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(4)电流表在B、C点时读数如图,填入表中空格。
A点电流IA | B点电流IB | C点电流IC |
1.7A |
(5)请你指出小明在实验设计中存在的问题。
答:__________________________________________________________________________;