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随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之...

随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一,热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为00.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω  0.3A”字样。Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变。请完成下列小题:

1)将此电路放入温度为20℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R100Ω,此时电流表的读数为0.01A,求电源电压;

2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值;

3)此电路能测量的最高环境温度为多少?

 

(1)5V;(2)50Ω~150Ω;(3)50℃. 【解析】 (1)分析清楚电路结构,由图象求出温度为20℃的环境中热敏电阻的阻值,由欧姆定律求出电源电压; (2)由图象求出环境温度为40℃时热敏电阻的阻值,应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的最小阻值; (3)小量程电流表A允许通过的电流最大时,电路中的电阻最小,随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小,当滑动变阻器达到最大阻值时,热敏电阻达到最小阻值,此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值。 (1)由电路图可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路电流,由图乙所示图象可知,温度为20℃时,热敏电阻阻值为400Ω,电源电压:; (2)由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为200Ω,电路最大电流为0.02A;电路最小电阻:,根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知滑动变阻器的最小阻值:R滑最小=R最小-Rt=250Ω-200Ω=50Ω,滑动变阻器的最大阻值是150Ω,所以滑动变阻器的变化范围是50Ω-150Ω; (3)热敏电阻阻值越小,环境温度最高,电路电流最大为0.02A时,总电阻:,根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知 ,由图乙可知其工作的最高环境温度50℃。 答:(1)电源电压是5V; (2)滑动变阻器的变化范围是50Ω-150Ω; (3)此电路能测量的最高环境温度为50℃。  
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考点分析:
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如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U=_____V,R2=_____Ω。

 

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小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。

1)该实验的原理是_____

2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于_____端(选填“a”或“b”)。

3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:

__________

4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx_____Ω

5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。

实验步骤如下:

将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U

_____

读出滑动变阻器的最大值R

则被测电阻Rx的阻值为:Rx_____(写出表达式)。

 

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在“探究电流与电压的关系”实验中,滑动变阻器的规格是“l0Ω 1A”:

请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片PD端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);

____

2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表示数为2.8V,电流表无示数,滑动滑片P两表示数均无变化,则故障原因是_____

3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示,此时通过电阻的电流为_____A.若要增大定值电阻两端的电压,应将滑片P_____(选填“C”或“D”)端移动;

4)实验中测得多组数据,绘制出电阻RIU图象如图丙所示:

由图象可得电流与电压的关系是:_____

5)许多实验需测量多组数据,便于“从中找出普遍规律”或者“求平均值以减小误差”。下列实验中,多次测量的主要目的与本次实验相同的是_____(填字母)

A.测量物体的长度

B.探究杠杆的平衡条件

C.用伏安法测量定值电阻的阻值

6)探究电流与电阻的关系时,他们的实验步骤如下:

在电路中介入阻值为的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为2.5V,记录电流表示数。

定值电阻更换为10Ω定值电阻再闭合开关,他们应该将滑动变阻器的阻值调_____(选填“大”、“小”)直到电压表示数为_____V,再记录电流表示数。

10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻再闭合开关,他们调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能变为2.5V,下列原因中不可能的一项是_____。(填字母)

A、滑动变阻器最大阻值过小

B、所替换的定值电阻阻值过大

C、电源电压过低

D、控制不变的电压设定过低

为了解决中的问题,小明提供的方案:将一定值电阻R0串联到电路中(非R所在位置),再在R所在位置换接20Ω或者30Ω的定值电阻完成实验。下列能满足小明方案要求的定值电阻为_____。(填字母)

A

B10Ω

C15Ω

D20Ω

 

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如图所示,请在原图上只改动一根导线,使灯泡LlL2和滑动变阻器组成串联电路,电压表测L2的电压。要求:只需在改动的导线上画“×”,并用笔将改动的导线画出,连线不能交叉。

_________

 

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如图所示的插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中

 

 

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