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材料的导电能力介于导体和绝缘体之间称做半导体。有一种半导体其电阻大小随温度的变化...

材料的导电能力介于导体和绝缘体之间称做半导体。有一种半导体其电阻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。热敏电阻可以用来测量温度的变化,且反应快,精度高。李明同学为了检测他家蔬菜大棚内的温度变化,他用热敏电阻设计了一个如图所示的电路,其中电源电压是3V,热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图所示,电流表的量程是0-100mA。为了能从电流表直接读出大棚内的气温,他将电流表的刻度盘改画成温度的刻度,这样改造后的电流表就成了气温表。

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(1)请你帮他计算,改造成的气温表能测量的最高温度是多少?(写出计算过程。)

(2)结合图像分析,你认为李明设计的电路有什么不妥之处?

(3)在保持现有元件不变的条件下,再          (串联/并联)一个电阻,使该气温表的量程扩大到60℃,求新增电阻的阻值。

(4)根据你设计的电路,通过计算说明,此气温表的0℃时电流表读数多少?

 

(1)25℃ (2) 电路中的电流增大,从而超过电流表的量程,损坏电流表 (3)串联 20Ω (4)0.025A 【解析】 试题分析:【解析】 (1)因电流表的使用时不能超过它的量程,所以当电流表达到满刻度时,电路中的电流为100mA=0.1A; 此时,电路中的电阻为:R=U/ I =3V/ 0.1A =30Ω; 由图象可知,热敏电阻的阻值为30Ω时温度为25℃. (2)经上面分析可知:当温度达到25℃后,若温度继续升高,热敏电阻的阻值减小,因电路中只有热敏电阻接入,会使电路中的电流增大,从而超过电流表的量程,损坏电流表,所以李明设计的电路不妥。 (3)为使气温表的量程扩大到60℃,即气温达到60℃时,电路中的电流不能超过0.1A,又因此时热敏电阻的阻值为10Ω,所以在电路中串联一个电阻, 当电流表达到满刻度时,电路中的电阻为30Ω,即R总=30Ω. 所以串联的电阻为R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω。 (4)由图象可知:0℃时,热敏电阻的阻值为100Ω,此时,电路总的电流是:I=U/ R总 =3V/( 100Ω+20Ω) =0.025A。 考点:欧姆定律
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考点分析:
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在如图所示的电路中,电源电压为20伏,电阻R1的阻值为15欧,滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样,电压表的量程为 “0~15V”。闭合电键后,电路正常工作。求:

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(1)当电压表V的示数为14伏时,电路中的电流。

(2)在滑片左右移动的过程中,求电路中电流的变化范围。

(3)若在电路中再串联一个电流表(电流表选用0~0.6A的量程),在确保电路各元件安全的条件下,求滑动变阻器连入电路的阻值范围。

 

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如图电路中,R1=10Ω,R2=40Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A.

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(1)电阻R1两端的电压U1是多少?

(2)通过R2的电流I2是多少?

(3)电路的总电阻是多少?

 

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用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,s为单刀双掷开关,R0为定值电阻.小明同学用该电路进行实验,主要步骤有:

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A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I

B.读出电阻箱的示数R

C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I

D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大

(1)上述步骤的合理顺序是_____         _____ (只需填写序号)。

(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为____  ___Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为 _        Ω。

(3)本实验所采用的物理思想方法可称为_______          _______(控制变量法/转换法/等效替代法)。

(4)测某未知电阻Rx的阻值,小明又设计了如图丙所示电路(R0为已知阻值的定值电阻,电源电压恒定),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。

实验步骤:

A.按照设计的电路图连接电路

B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1

C._______________________________                       

(5)表达式:Rx =_____________               (用已知和测量的物理量的符号表示)

 

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在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路如图甲所示.

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(1)连接电路前,开关必须          (闭合/断开).

(2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路(导线不允许交叉).

(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是(         )

A.电流表坏了     B.滑动变阻器短路

C.电阻处接触不良    D.电阻短路

(4)排除故障进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压示数保持      V不变,实验数据记录如下表.由于漏记,第5次实验电流读数为      A.

实验次数

1

2

3

4

5

电阻R/Ω

5

10

15

20

25

电流I/A

0.6

0.3

0.2

0.15

 

 

 

 

 

(5)本次实验的结论是:                   

 

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小武同学通过实验“探究电路中电流特点”,按右图连接好电路:

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(1)实验中,两个小灯泡的规格应选择     的(填“相同”或“不同”)。

(2)下表是某同学实验中的一组数据:

电流表的位置

A

B

C

电流I/A

0.3

0.3

1.5

 

 

 

上述表格所记录的数据中,明显错误的数据是          

错误的原因是                                      

(3)这个实验能得到结论是:                                                        

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为了进行新的探究小武同学作如下操作:①将器材按下图连接;②分别测A、B、C三点的电流,并记录在表格中;③分析实验数据,得出结论。

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(4)电流表在B、C点时读数如图,填入表中空格。

A点电流IA

B点电流IB

C点电流IC

1.7A

 

 

 

 

 

(5)请你指出小明在实验设计中存在的问题。

答:__________________________________________________________________________;

 

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