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有一种半导体,其电阻的大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫...

有一种半导体,其电阻的大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻.利用热敏电阻可以用来测量温度的变化,且反应快,精度高.
李明同学想用热敏电阻设计一个电路,来检测他家蔬菜大棚内温度的变化.于是,他买来了一个热敏电阻,该热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图所示.他又到实验室给老师借来了一块电流表、一个开关和6V的电源.请你利用这些器材帮他设计一个能直接观察大棚气温变化的电路.
(1)请你在方框中画出你设计的电路图.
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(2)若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度,这样电流表就改造成了气温表.若电流表选用0-0.6A的量程,请你计算说明改造成的气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应?该气温表能测量的最高温度是多少?
(3)当大棚内的温度为28℃时,该电路消耗的功率是多少?
(1)电流表与被测用电器串联,因此用导线将各元件依次连接起来即可; (2)从图象中读出0℃时,热敏电阻对应的阻值,然后根据I=求出此时的电流值,即为气温表的0℃; 先确定电流表达到满刻度时,电路中的电流,然后根据R=求出此时的电阻,并从图象中读出对应的温度; (3)从图象中读出当大棚内的温度为28℃时,热敏电阻的阻值,然后利用I=求出电路中的电流,再利用P=UI求出电路消耗的功率. 【解析】 (1)用导线将电源、开关电流表以及热敏电阻串联起来即可.如图所示 (2)由图象可知:0℃时,热敏电阻的阻值为250Ω, 此时,电路的电流是:, 所以气温表的0℃应与电流表刻度盘的0.024A的刻度对应; 当电流表达到满刻度时,电路中的电流为0.6A,即电路中的电阻:R===10Ω; 由图象可知,热敏电阻的阻值为10Ω时,气温是80℃,因此,气温表能测量的最高温度是80℃. 答:改造成的气温表的0℃应与电流表刻度盘的0.024A的刻度对应;该气温表能测量的最高温度是80℃. (3)当大棚的温度为28℃时,热敏电阻的阻值为100Ω,电路中的电流:I===0.06A; 电路消耗的功率为:P=UI=6V×0.06A=0.36W.  答:当大棚内的温度为28℃时,该电路消耗的功率是0.36W.
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考点分析:
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[探究目的]粗略测量待测电阻Rx的值.
[探究器材]待测电阻Rx、旋转式电阻箱,若干开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表(电流表量程足够大).
信息链接:旋转式电阻箱属于一种变阻器,如图所示,利用它可以在电路中准确调节电阻值,元件符号manfen5.com 满分网.电阻箱连入电路时可以通过旋钮指针指向的数字及旋钮下的“倍率”的对应关系读出此时的电阻值
[设计实验和进行实验]
(1)在下边的方框内画出你设计的实验电路图;
(2)将下面的实验步骤补充完整,并用字母表示需要测出的物理量:
第一步:开关断开,并按设计的电路图连接电路;
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(3)写出Rx的表达式:______

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(1) R的阻值;
(2)无风时电压表的示数;
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(1)小明连接的实验电路如图所示,经检查发现有两处错误,请指出错误:
______
______
(2)小明纠正错误后开始实验,闭合开关后发现电压表没有示数,经检验发现电压表的15V量程挡已损坏,3V量程挡完好.现根据已有的器材完成实验任务.
①请你帮助小明设计电路图,并把它画在方框内.
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②在实验过程中,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数为______时,记下电流表示数,
根据公式R=U/I,算出灯丝电阻:

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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