题目内容
【题目】某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验,实验室提供如下器材:
热敏电阻Rt(常温下约8kΩ) 温度计
电流表mA(量程1mA,内阻约200Ω) 电压表V (量程3V,内阻约10kΩ)
电池组E (4.5V,内阻约1Ω) 滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)
开关S、导线若干、烧杯和水
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(1)实验开始前滑动变阻器的滑动触头P应置于______端(选填a或b)
(2)根据电路图连接好实验装置,测量出不同温度下的电阻值,画出该热敏电阻Rt-t图象如上图中的实测曲线,与图中理论曲线相比二者有一定的差异。除了偶然误差外,下列关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法叙述正确的是______。
A.电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大
B.电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小
C.温度升高到一定值后,电流表应改为外接法
(3)将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用,当电流通过电阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时,满足关系式I2R=k(t-t0)(其中k是散热系数,t是电阻的温度,t0是周围环境温度,I为电流强度),电阻的温度稳定在某一值。若通过它的电流恒为 50mA,t0=20℃.,k=0.25W/℃,由实测曲线可知该电阻的温度稳定在__________。
【答案】 (1)a;(2)
AC; (3)
【解析】根据图所示实验电路图连接,滑动变阻器采用分压接法时,闭合开关前,滑片应调到分压电路分压应为零处;根据伏安法测电阻所造成的误差分析误差原因.作出
的图象,与热敏电阻随温度变化的图象的交点即为该电阻的稳定温度,带入公式即可求得此时的发热功率。
(1)因当滑动触头打到a端时待测电路电压或电流为零,从而保护电流表.故答案为a
(2)由于实验采用的是电流表内接法,由于电流表的分压使电压表读数大于热敏电阻两端的电压.故A正确;在相同的温度下,热敏电阻的测量值总比理论值偏大;当温度升高到一定值后,电阻变小,则电流表应该选用外接法,故C正确;
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电阻的散热功率可表示为
,
,
,在R-t图象中做出如图所示的图线,据其与理论图线的交点即可求得:该电阻的温度大约稳定在50℃