Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組研究一金屬熱電阻RT(常溫下100Ω左右)的電阻溫度特性，可供選擇的器材如下：

A．電流表A(量程為3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)

B．電流表G(量程為3mA，內(nèi)阻為200Ω)

C．電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約為3000Ω)

D．定值電阻R1(阻值為50Ω)

E．定值電阻R2(阻值為10Ω)

F．保護(hù)電阻R3(阻值為200Ω)

G．電源(電動(dòng)勢(shì)約為5V，內(nèi)阻不計(jì))

H．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干

(1)該小組設(shè)計(jì)了如圖1所示電路圖，請(qǐng)用合適的器材將其補(bǔ)充完整，并標(biāo)注相應(yīng)的符號(hào)________；

(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，該小組把金屬熱電阻放到溫控裝置中，不斷改變溫度，記下每個(gè)溫度下電壓表和電流表示數(shù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到如圖2所示關(guān)系，該小組通過(guò)查閱資料得知金屬熱電阻的電阻R隨溫度t的關(guān)系滿(mǎn)足R=R0(1+kt)，其中R0為0°C時(shí)金屬熱電阻的阻值，t為攝氏溫度，k為電阻系數(shù)，通過(guò)圖2可知電阻系數(shù)k=_____℃－1(保留兩位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，某時(shí)刻電壓表和電流表示數(shù)如圖3表示，則電壓_______V，此時(shí)金屬熱電阻的溫度為______°C

(4)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中，100℃電壓表示數(shù)2.25V，實(shí)驗(yàn)中的電源電動(dòng)勢(shì)為_____V(保留三位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 1.60 50 4.75

【解析】

第一空．先估算電路的最大電流，而電流表A是3A量程，而電流表G量程為3mA，顯然兩個(gè)均不符合要求，這樣把G的量程擴(kuò)大，當(dāng)把G與定值電阻R1并聯(lián)接入電路來(lái)測(cè)量RT的電流，所以電路圖如圖所示：

第二空．熱電阻公式滿(mǎn)足R=R0(1+kt），將t=0℃，R=100Ω代入可得：R0=100Ω，將t=100℃，R=140Ω,代入可得：k=4×10-3℃－1.

第三空．電壓表的精確度為0.1V，估讀到0.01V，讀數(shù)為U=1.60V.

第四空．電流表G改裝后的量程為，精確度為0.5mA， 則電流表電流表示數(shù) ，根據(jù)閉合電路歐姆定律可求得金屬熱電阻；

根據(jù)上述公式120=100(1+4×10-3t)，解得t=50℃.

第五空．當(dāng)溫度為100℃時(shí)，金屬熱電阻R=140Ω，U2=2.25V，通過(guò)電源的電流為，由閉合電路的歐姆定律有：，代入數(shù)據(jù)可求得E=4.75V。