题目内容
【题目】金属铂的电阻对温度变化很灵敏,可以制成电阻温度计,小明找来铂丝电阻Rt , 将其置于装有液体的烧杯内,通过外界改变液体的温度,用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系.
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(1)图甲是小明开始时连接的电路,其中存在一处连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法____________.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移至________(A/B)端.
(3)下列液体,适合加在烧杯中的是_______ .
A.自来水B.煤油C.食盐溶液D.酱油
(4)小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表,其中温度计示数为20℃时,电压表、电流表示数如图乙所示,此时Rt阻值为________Ω.
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(5)请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象________ .
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(6)小明从实验室找来了一个直流恒流电源,如图丁所示,调节旋钮可以选择不同的输出电流,正常工作时,其输出电流不随外部条件的变化而变化,请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计,并在方框中画出原理图 _____ ,
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(7)根据你在丙图中所画的Rt﹣t图象,当恒流源的输出电流为0.15A,你设计的温度计所能测量的最高温度为________℃,如果要提高该温度计所能测量的最高温度值,请你提出一种简便的方法:________.
【答案】
B B 70;70
50 将恒流源的输出电流减小
【解析】(1)图甲是小明开始时连接的电路,其中电压表的正接线柱连接到了开关的右端,是不合适的,这样开关断开时,电压表会有示数,改正:将电压表的右端连接到电阻的右端,即电流表的左端,如图:
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(2)根据保护电路的原则,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端,即B端;
(3)要研究电阻与温度的关系,则液体不能导电,下列液体中,水、盐水、酱油都是导体不适合,而燃油是绝缘体,且比热容小,温度变化较快,适合加在烧杯中。
(4)小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表,其中温度计示数为20℃时,电压表使用大量程,读数为14V、电流表使用小量程,读数为0.2A,则Rt阻值为
。
(5)根据表格数据在坐标图中描点,连线得:电阻Rt的阻值与温度的关系图象如图:
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(6)直流恒流电源:调节旋钮可以选择不同的输出电流,正常工作时,其输出电流不随外部条件的变化而变化。
恒流源的这一特点,结合铂丝电阻与温度的变化关系,可知,电流不变,温度升高时,电阻变大,根据
,铂丝电阻两端的电压会变大,所以在铂丝电阻两端并联电压表,根据电压表的示数可得温度变化,电路图为:
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(7)根据所画的Rt﹣t图象,当恒流源的输出电流为0.15A时,因为电压表的量程为15V,所以计算此时的电阻为:
,由Rt﹣t图象可知,此时对应温度为50℃;
如果要提高该温度计所能测量的最高温度值,由铂丝电阻与温度的变化关系知,温度升高时,电阻变大,再根据欧姆定律分析,电压表的量程一定即电压最高为15V,那么电阻大,则电流小,所以应该调小恒流源的电流,则可以提高测量的温度值。