题目内容

13．李阳同学要帮妈妈制作一个自动控温孵化器，他到电子商城买了一只标称值为220Ω的半导体热敏电阻，由于不知道该电阻的温度特性，为此，他做了如下实验．

（1）在室温下（约20℃）他正确使用多用表的欧姆挡测该热敏电阻的阻值时，表的示数如图甲所示，可判定李阳同学测量时选用的是×10挡（选填×1、×10、×100或×1K），测得热敏电阻的阻值是260Ω．
（2）李阳同学要通过改变热敏电阻的温度并用伏安法测热敏电阻的阻值来研究热敏电阻的温度特性，他准备了如下器材：
①蓄电池（电动势为6V，内阻不计）及电键
②电压表（量程为0～6V，内阻很大）
③电流表（量程为0～20mA，内阻Rg=10Ω）
④定值电阻R0（R0=5Ω）
图乙中给出四个电路，其中合理的是D．

（3）李阳同学得到的实验数据如表：
t/℃15.020.025.030.035.040.045.050.0
R/Ω330275230202170144120103
图丙是李阳同学利用这个热敏电阻制成的孵化器温度控制电路，其中控制电路的输入端A、B内接电路可等效为一个电动势为2.0V，内阻为100Ω的电源，当通过热敏电阻R的电流大于等于2.0mA时，控制电路动作，输出端的开关断开，加热器停止加热．孵化小鸡时，要求孵化箱恒温在39.5℃，为此，李阳将孵化箱的最高温度设定为40℃；为使恒温箱能在40℃时控制电路动作，定值电阻Ra的阻值应为756Ω．

分析 （1）测量电阻使用欧姆挡，电阻的大小等于表盘读数乘以倍率．
（2）通过热敏电阻的大小确定电流表的内外接，通过电表是否安全确定合适的电路图．
（3）通过闭合电路欧姆定律求出定值电阻Ra的阻值．

解答 解、（1）因为热敏电阻的阻值大约在220Ω左右，可知欧姆档选择×10挡，电阻阻值为R=26×10Ω=260Ω．
（2）因为热敏电阻的阻值与伏特表以及安培表的内阻相比较满足远小于伏特表的内阻，所以选安培表外接法；又据闭合电路欧姆定律得B线路图中的最小电流为I=$\frac{E}{R+{R}_{0}+{R}_{g}}=\frac{6}{260+5+10}≈0.02A=20m$A，所以B线路图中安培表将被烧坏，所以只能选D线路，把定值电阻R0与安培表并联成为安培表的内阻，从而扩大安培表的量程．
故选：D．
（3）从李阳同学得到的实验数据表格可以得出，40℃时热敏电阻的电阻值为144Ω，此时据闭合电路欧姆定律得，
$I=\frac{E}{R+r+{R}_{a}}$得，$0.002=\frac{2}{144+100+{R}_{a}}$，解得：Ra=756Ω．
故答案为：（1）×10，260；（2）D；（3）756

点评 该题属于电学实验中的综合，涉及欧姆表的使用、电路的选择、电流表内外接的区别等知识点的内容，解答的关键是能够根据实验的要求，正确选择实验的器材与原理．

练习册系列答案
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3．如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2m/s，取g=10m/s2．小球通过最高点时，对杆的压力大小6N，小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N．
4．物体A（可视为质点）原静置于光滑固定斜面上，A上端连接有一轻弹簧．初始时，A靠在斜面底端固定挡板上，弹簧处于原长．某时刻起，在弹簧上端施加一平行于斜面的拉力F，使A由静止开始沿斜面向上运动了一段距离，弹簧有一定伸长量，则在此过程下列说法正确的是（　　）
A．拉力F做的功等于弹簧对A做的功
B．拉力F的功等于弹簧弹性势能的增加量
C．拉力F的功等于弹簧与A组成系统的机械能的增加量
D．拉力F的功等于A的重力势能的增加量
1．如图所示，平行厚玻璃板放在空气中，一束复色光斜射向玻璃板上表面，出射光分成a、b两束单色光．对于a、b两束光，下面说法正确的是（　　）
A．玻璃对a光的折射率较小
B．a光在玻璃中的传播速度较大
C．若a、b光从同一介质斜射入真空时，a光的全反射临界角较小
D．出射光线ab不能确定是否平行
8．如图所示，可视为质点质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（　　）
A．小球能够通过最高点时的最小速度为0
B．小球能够通过最高点时的最小速度为$\sqrt{gR}$
C．如果小球在最高点时的速度大小为$\sqrt{gR}$，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力
D．如果小球在最高点时的速度大小为2$\sqrt{gR}$，则此时小球对管道的内壁有作用力
18．某实验小组设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为：电池组（电动势约6V，内阻r约3Ω）、电流表（量程2.0A，内阻rA=0.8Ω）、电阻箱R1（0～99.9Ω）、滑动变阻器R2（0～Rt）、开关三个及导线若干．他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值．
（1）利用该电路准确测出R2接人电路的阻值．主要操作步骤如下：
a．将滑动变阻器滑片调到某位置，闭合S、S2，断开Sl（选填“S1”或“S2”），读出电流表的示数I；
b．闭合S、S2，断开S1（填“S1”或“S2”），调节电阻箱的电阻值为R时，电流表的示数也为I．此时滑动变阻器接入电路的阻值为R．
（2）利用该电路测出电源电动势和内电阻
①实验步骤是：
a．在闭合开关前，调节电阻R1或R2至最大值（选填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S，再闭合S1（选填“S1”或“S2”）；
b．调节电阻R1（选填“R1”或“R2”），得到一系列电阻值和电流的数据；
c．断开开关，整理实验仪器．
②图乙是由实验数据绘出的$\frac{1}{I}$-R图象，图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表内电阻和电流表的内阻之和，电源电动势E=6.0V，内阻r=2.8Ω（计算结果保留两位有效数字）．
5．将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰   到障碍物，摆球继续向右摆动．用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法不正确的是（　　）
A．摆线碰到障碍物前后的周期比为3：2
B．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9：4
C．摆线经过最低点时，半径减小，摆线张力减小，系统机械能不变
D．摆线经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力变大
2．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）．
（1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如表，根据表中已知数据，在图1的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线．由图象可求出照度为1.0 1x时的电阻约为2.0kΩ．
照度（1x）0.20.40.60.81.01.2
电阻（kΩ）754028232018
（2）如图2所示是街道路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在AB（填“AB”或“BC”）之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件．

（3）用多用电表“×10Ω”挡，按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图3所示，则线圈的电阻为140Ω．已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合．图中直流电源的电动势E=6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：Rl（0～10Ω，2A）、R2（0～200Ω，1A）、R3（0～1750Ω，0.1A）．要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，滑动变阻器应选择R3（填R1、R2、R3）．为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地减小（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻．
3．如图所示，在无限长的水平边界AB和CD间有一匀强电场，同时在AEFC、BEFD区域分别存在水平向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小相同，EF为左右磁场的分界线．AB边界上的P点到边界EF的距离为（2+$\sqrt{3}$）L．一带正电微粒从P点的正上方的O点由静止释放，从P点垂直AB边界进入电、磁场区域，且恰好不从AB边界飞出电、磁场．已知微粒在电、磁场中的运动轨迹为圆弧，重力加速度大小为g，电场强度大小E（E未知）和磁感应强度大小B（B未知）满足$\frac{E}{B}$=2$\sqrt{gL}$，不考虑空气阻力，求：
（1）匀强电场的场强E的大小和方向；
（2）O点距离P点的高度h多大；
（3）若微粒从O点以v0=$\sqrt{3gL}$水平向左平抛，且恰好垂直下边界CD射出电、磁场，则微粒在电、磁场中运动的时间t多长？

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