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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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人类的眼睛
人类的眼睛很像一架照相机,眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰倒立、缩小的实像.普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰.由眼睛的调节作用所能看清的最远点,叫远点,正常眼睛的远点在极远处.眼睛所能看清的最近的点,叫近点,正常眼睛的近点约距眼睛10cm.看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离,正常眼睛的明视距离为25cm.
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为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了如下图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
质量/g升高10℃所需要时间/s升高20℃所需时间/s升高30℃所需时间/s
沙子306489124
3096163220
(1)在此实验中采用了转换法的思想,用加热时间的长短来表示物质______,请再列举一个类似思想的实验:______(请仿造上面的句式填).
(2)分析上表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量______(大于/小于)沙子吸收的热量.
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,______ (沙子/水)升高的温度更高,所以白天在海边会吹______(海风/陆风).
(4)有一次小明在白天进入森林游玩时迷了路,经过思考,他______(顺风/逆风) 走了下去,终于走出了森林.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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