题目内容

19．有一种金属导体材料在0～100℃之间时，电阻R与温度t（℃）满足关系：R=100+2t（单位Ω）．用这种材料制成的热敏电阻与电压表等元件连成如图电路．电源电压为6V，电压表量程为0～3V，R0阻值为200Ω．若把电压表的刻度盘改为指示水温的刻度盘，则下列说法正确的是（　　）
A．水温刻度不均匀，环境温度越高，对应电压表读数越大
B．该装置的测温范围是0～100℃
C．水温刻度盘上的0℃与电压表0V对应
D．若将R0换成更大的电阻，则温度计的测温范围会变小

分析 （1）由电路图可知，热敏电阻R与电阻R0串联，电压表测R两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电压表的示数，根据表达式判断电压表的示数UR与温度t是不是成正比，成正比例函数说明水温刻度均匀，否则不均匀，进一步判断环境温度越高时电压表读数的变化；
（2）当电压表的示数为3V时，该装置测量的温度越高，根据表达式求出对应的温度，然后得出该装置的测温范围；
（3）根据表达式求出水温t=0℃时电压表的示数，然后得出水温刻度盘上的0℃与电压表对应的值；
（4）根据表达式得出温度一定时，R0的阻值越大，电压表的示数变化，进一步判断将R0换成更大的电阻时温度计的测温范围的变化．

解答 解：（1）热敏电阻R与电阻R0串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{R+{R}_{0}}$=$\frac{U}{（100+2t）℃+{R}_{0}}$，
电压表的示数：
UR=U-$\frac{U}{（100+2t）℃+{R}_{0}}$×R0=6V-$\frac{6V}{（100+2t）Ω+200Ω}$×200Ω，
因电压表的示数UR与温度t不成正比例函数，且温度t越大，UR越大，
所以，水温刻度不均匀，环境温度越高，对应电压表读数越大，故A正确；
（2）当电压表的示数为3V时，该装置测量的温度越高，
则6V-$\frac{6V}{（100+2t）Ω+200Ω}$×200Ω=3V，
解得：t=50℃，
所以，该装置的测温范围是0～50℃，故B错误；
（3）当水温t=0℃时，电压表的示数：
UR=6V-$\frac{6V}{（100+2t）Ω+200Ω}$×200Ω=6V-$\frac{6V}{100Ω+200Ω}$×200Ω=2V，
即水温刻度盘上的0℃与电压表2V对应，故C错误；
（4）电压表的示数：
UR=U-$\frac{U}{（100+2t）℃+{R}_{0}}$×R0=U-$\frac{U}{\frac{（100Ω+2t）Ω}{{R}_{0}}+1}$，
当温度一定时，R0的阻值越大，电压表的示数越小，
所以，若将R0换成更大的电阻，则温度计的测温范围会变大，故D错误．
故选A．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，表示出电压表的示数与温度关系的表达式是关键．

练习册系列答案
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答：未控制电阻两端的电压不变
电阻/Ω51020
电流/A0.40.30.2
（2）该同学经过认真分析，发现了错误的原因，他改进实验后，先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间进行实验，结果验证了在电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比的关系
①图2甲、乙提供的两个电路图，哪个是他设计的电路．答：乙图（填“甲图”或“乙图”），在这个实验中，滑动变阻器的作用是：保持电阻两端的电压不变（主要作用）
②当闭合开关后，发现电流表有示数，电压表的示数为零．移动滑动变阻器的滑片时电流表读
数有变化，电压表的示数始终为零．其可能的原因是：C
A．滑动变阻器接触不良；　　　　B．开关接触不良
C．小灯泡两端短路　　　　　　　D．小灯泡的灯丝断了
③用笔画线代替导线，将图3中各元件按你选择的设计电路图连接完整．
14．如图是伏安法测电阻的实验电路图．
（1）由图可知，滑片P向右（b）端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表示数变小，电流表示数变小．（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）某同学规范操作，测得如表的数据．其测量多次的目的是求平均值以减小误差（或减小误差），表格中空白处①为10.6，测量得到的电阻值是：10.5Ω．
测量次数U/VI/AR/Ω
R
1		3.00.2910.3
24.00.3810.5
35.00.47①
4．2015年4月16日，中国南车株洲电力机车有限公司全球首创的十秒级闪充超级电容储能式现代电车在宁波生产基地正式下线，如图所示．这种电车采用超级电容作为电能存储设备，这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年．与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电桩在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让电车持续正常行驶5km以上．在制动和下坡时，电车还可以把一部分动能再转化为电能为超级电容充电．
若这种电车的质量（满载，含乘客）为m=15t；正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍；正常匀速行驶时的速度为v=10m/s．（取g=10N/kg）求：
（1）这种电车满载正常匀速行驶时的功率P行．
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出厂日期：2011年5月16日
出厂编号201105816
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B．这台洗衣机所受重力为580N
C．洗衣机常温下正常洗涤2h，消耗的电能是0.66kW•h
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