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现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控,测控的方法之一是用热敏电阻...

现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控,测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度.如图甲所示的电路,将热敏电阻R置于细菌培养箱内,其余都置于箱外.这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度,又可以通过电压表的示数来表示箱内温度.已知该电路中电源电压是12V,定值电阻R1的阻值是200Ω.热敏电阻R的阻值随温度变化的关系如图乙所示.求:
(1)当培养箱内的温度降低时,电流表的示数如何变化?
(2)当培养箱内的温度为40℃时,电压表的示数是多大?
(3)已知电流表的量程是0--30mA,电压表的量程是0--8V,则此电路能够测量的最高温度是多大?此时热敏电阻R消耗的电功率是多大?
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(1)根据图象可得热敏电阻随温度的变化情况,再根据串联电路的电流随电阻的增大而减小即可得出. (2)从图象上读出40℃时,热敏电阻的阻值,再根据U=IR即可求出电压表的示数. (3)分别根据欧姆定律和串联电路的特点求出两电表最大量程时电路的情况,从而根据图象读出电路能够测量的最高温度,再根据P=I2R求出热敏电阻R消耗的电功率. 【解析】 (1)因为热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以当温度降低时,热敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大,电路中的电流减小,故电流表的示数减小. (2)从图象中可以看出,温度为40℃时,热敏电阻的阻值为400Ω, 电路中的电流为I===0.02A, 电压表的示数为 U1=IR1=0.02A×200Ω=4V. (3)当电压表的示数为U1=8V时, 此时电路中的电流为I===0.04A=40mA>30mA; 当Im=30mA时,电路的总电阻为R总===400Ω, 热敏电阻的阻值为R=R-R1=200Ω,由图可知t=60℃, 此时热敏电阻R消耗的电功率为P=I2R=(0.03A)2×200Ω=0.18W. 答:(1)当培养箱内的温度降低时电流表的示数会减小; (2)当培养箱内的温度为40℃时电压表的示数为4V; (3)电路能够测量的最高温度为60℃;此时热敏电阻R消耗的电功率为0.18W.
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考点分析:
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如图所示,闭合开关S1和S2,当电阻箱的阻值调节到如图所示位置时,电流表示数为0.3A;断开S2,调节电阻箱的阻值至8Ω,电流表示数变为0.25A.求:
(1)电源电压;(2)电阻R2的阻值.
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如图所示的电路中,当电键K断开时,安培表示数为O.2安培,当电键 K闭合时,安培表示数为0.7安培,已知R1=2O欧姆.
求:(1)电源电压;(2)电阻R2

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(1)在方框中画出你设计的实验电路图.
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(2)简述你连接好电路后的测量步骤(测量的物理量用物理符号表示):
(3)写出该蓄电池电压U大小的表达式(用所测的物理量和已知量表示),U=______
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在测量定值电阻的实验中,
(1)连接电路时开关应______
(2)请你用笔画线代替导线,将如图甲中的实物电路连接完整.
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(4)小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果,你认为合适吗?______,理由是______
(5)如图丙所示是其他两组同学根据测得数据作出的,I-U图象,分析图象可知Ra______Rb(选填“>”、“=”或“<”).
(6)小珍连接好电路后闭合开关,发现无论如何移动变阻器的滑片P,电压表、电流表均有示数,但都不改变,原因可能是______.(写出一种即可)
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在图中,要求用电流表测量灯泡L2中的电流(0.3A),电压表测量灯泡L1的电压,L1、L2并联,变阻器调节L1的亮度,开关控制整个电路,将符合要求的电路图画在虚线框内,并将实物连接起来.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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