题目内容

15．图1是温度报警器的电路图．尺．是热敏电阻，在给定温度范围内其阻值可看成按线性变化，变化规律如表所示．符号是施密特触发器，其电流通路在图中未R完整画出．当加在它的输入端A的电压（与电源负极间的电压，流入A的电流忽略不计）逐渐上升到1.6V时，输出端Y的电压（与电源负极间的电压）会突然从3.4V跳到0.25V；而当输入端A的电压降低到0.8V时，输出端Y的电压会突然从0.25V跳到3.4V．R1是可调电阻．蜂鸣器F只有在Y输出低电压时，才可发出呜叫声报警．
温度t（℃）30.050.070.090.0100.0
R1阻值（kΩ）6.004.643.321.95
回答下列问题：

（1）根据图1所示电路，将图2中实物连成实验电路．
（2）在图3坐标系中作出R-t关系图线
（3）调节R1，使得R1接入电路的阻值为1.05kΩ，已知电源电动势为4.80V，内阻不计，若将热敏电阻置于高温环境中，此时蜂鸣器已经呜叫．随着温度的下降，蜂鸣器停报警的温度是41℃．（保留3位有效数字）
（4）若将热敏电阻置于低温环境中，要使温度升高到65.0 0C时蜂鸣器发出报警，应将R1接人电路的阻值调节为1.85kΩ．（保留3位有效数字）

分析 （1）已知实验原理图，根据原理图即可得出实物图；
（2）由描点法可得出对应的伏安特性曲线；
（3）由题意可明确报警时的电压，则由闭合电路欧姆定律可求得电阻；则可由图象可得出对应的温度；
（4）根据闭合电路欧姆定律可得出R1的接入电阻．

解答 解：（1）根据原理图连接实物图如图所示；
（2）由描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示；
（3）由题意可知，当R1两端的电压为0.8V时，会停止警报；则由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知：R2=$\frac{4.8-0.8}{\frac{0.8}{1.05×1{0}^{3}}}$=5.3kΩ；由画出的伏安特性曲线可知，温度约为41℃（4）由图可知，65℃时，电阻为3.7KΩ；由题意可知此时R1两端的电压为1.6V；R2两端的电压为U=4.8-1.6=3.2V；
由闭合电路欧姆定律可知：
R1=$\frac{1.6}{\frac{3.2}{3.7×1{0}^{3}}}$=1.85KΩ；
故答案为：（1）如图所示；（2）如图所示；（3）41.0；（4）1.85

点评 本题考查了连接实物电路图、作图象、判断阻值的变化规律、求电源电动势与内阻，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法．

练习册系列答案
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5．跳台滑雪是勇敢者的运动．如图所示，滑雪者着专用滑雪板，在助滑道AB上获得一定速度后从B点沿水平方向跃出，在空中飞行一段时间后着落，这项运动极 为壮观．已知滑雪者和滑雪板的总质量为m，斜坡BC倾角为θ，B点距水平地面CD的高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力．
（1）若滑雪者水平跃出后直接落到地面上，求滑雪者在空中运动的时间t0．
（2）为使滑雪者跃出后直接落到地面上，滑雪者在B点跃出时的速度vo应满足什么条件？
（3）若滑雪者跃出后直接落到斜坡上，试推导滑雪者和滑雪板落到斜坡时的总动能Ek随空中运动时间t的变化关系．
6．有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方内圆，如图甲所示．此金属材料重约1～2N，长约为30cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0．因管线内径太小，无法直接测量，请设计一个实验方案测量其内径d，现有如下器材可选：
A．毫米刻度尺
B．螺旋测微器
C．电流表（600mA   1.0Ω）
D．电流表（3A   0.1Ω）
E．电压表（3V  6KΩ）
F．滑动变阻器（2kΩ  0.5A）
G．滑动变阻器（10Ω  2A）
H．蓄电池（6V  0.05Ω）
I．开关一个，带夹子的导线若干

（1）除待测金属材料外，应选用的实验器材有A、B、C、E、G、H、I（只填代号字母）．
（2）画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．
（3）用已知的物理常数和测得的物理量，推导计算金属管线内径d的表达式．$2\sqrt{\frac{{a}^{2}U-ρLI}{πU}}$．
3．以一定初速度平抛一物体，抛出1s后落到水平地面上，此时速度与水平方向成45°角，（不计空气阻力，g=10m/s2）求
（1）初速度大小；
（2）1s内的位移；
（3）抛出点与落地点的高度差．
10．下列说法中正确的是 （　　）
A．物体温度升高，物体内所有分子动能都增大
B．第二类永动机不违反能量守恒定律
C．分子间的距离r增大，分子势能一定增大
D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数和温度有关．
20．物理学史上的一些重大发现往往起到划时代的作用，以下涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法正确的有（　　）
A．伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因
B．牛顿发现提出万有引力定律，并利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量G
C．库仑发现库仑定律，并利用扭秤测出了静电力恒量k
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（3）请你在图丙中描绘出X随F变化的图象
（4）由图象得出弹簧的劲度系数k=42N/m．（结果取2位有效数字）；此弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长△x的函数关系是F弹=42△x．（当地的重力加速度值为g=9.8m/s2）
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