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16.小金学习了“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质后,设计了判断水温变化的装置.其工作原理如图所示,电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路,在线圈的上方固定一个弹簧测力计,其下端挂一铁块.实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中,水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化.如图所示为某次实验时弹簧测力计读数随时间变化图象.下列说法不正确的是(  )
A.电磁铁的上端是N极B.t1到t2时间内水温升高
C.t3到t4时间内电压表示数变大D.t2到t3时间内铁块处于平衡状态

分析 (1)由安培定则确定电磁铁的极性;
(2)由电路图可知,定值电阻与热敏电阻串联,根据热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小判断水温升高时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,然后可知电压的变化.

解答 解:A、由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向上端,即电磁铁的上端是N极,故A正确;
B、由电路图可知,定值电阻与热敏电阻串联,
因热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小,
所以,当水温升高时,热敏电阻的温度升高,其阻值减小,电路中的总电阻减小,
由I=$\frac{U}{R}$可得,电路中的电流变大,
因线圈中的电流越大、磁性越强,
所以,铁块受到磁力增大,弹簧秤的示数增大,因此t1到t2时间内水温升高,故B正确;
C、由电路图可知,定值电阻与热敏电阻串联,因热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小,
由右图图象可知,t3到t4时间弹簧测力计示数不变,说明电路中的电流不变,则热敏电阻两端电压没有改变,根据串联电路的电压特点可知,电压表示数不变,故C错误;
D、t2到t3时间内水温没有变化,因此弹簧测力计示数没有发生变化,则铁块处于平衡状态,故D正确.
故选C.

点评 本题考查了电路的动态分析,涉及到热敏电阻的特性和欧姆定律、通电螺线管磁性的影响因素的应用等,结合选项直接判断水温变化时热敏电阻阻值的变化有利于简化解答.

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