Question

【題目】為了消防安全，一些生產(chǎn)車間會使用溫控報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)核心元件可采用熱敏電阻來控制。某實驗興趣小組想自制簡易溫控報警系統(tǒng)。

（1）該實驗小組的同學(xué)首先對該熱敏電阻的溫度特性進行研究，可能用到以下實驗器材：

A．熱敏電阻RT(常溫下的阻值約為30Ω)

B．燒杯、熱水、溫度計

C．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻r1=5Ω）

D．電壓表（量程0～6V，內(nèi)阻約15kΩ）

E．滑動變阻器（最大阻值為10Ω，額定電流2A）

F．滑動變阻器（最大阻值為500Ω，額定電流0.5A）

G．電源（電動勢6V，額定電流2A，內(nèi)阻不計）

H．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

（2）要求通過熱敏電阻的電流從零開始增大為使測量盡量準確，則滑動變阻器應(yīng)選擇______（填器材前的字母標號）

（3）請你按照實驗要求用筆畫線代替導(dǎo)線在實物圖甲中完成余下導(dǎo)線的連接______。

（4）該實驗小組的同學(xué)依據(jù)連接好的電路進行實驗，計算出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的系列數(shù)據(jù),且將對應(yīng)點描在如圖乙所示坐標紙上，由圖線可知熱敏阻值隨溫度變化的特點是：__________________________________。

（5）在探明該熱敏電阻特性的基礎(chǔ)上，接著該實驗小組利用其自制簡易溫控報警系統(tǒng)。如圖丙所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓降低至1V時，溫控控制開關(guān)自動啟動報警系統(tǒng)．請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)溫度升高至約50℃時啟動報警系統(tǒng)。

提供的器材如下：

直流電源E（電動勢3V，內(nèi)阻不計）；

定值電阻：R1＝10Ω，R2＝40Ω，R3＝80Ω；

開關(guān)S及導(dǎo)線若干．

則定值電阻應(yīng)該選擇：________，（填寫字母符號）

（6）請在在虛線框內(nèi)完成電路原理圖_______。（不考慮開關(guān)S對所設(shè)計電路的影響）

Answer 1

【答案】E 熱敏電阻的阻值隨溫度的增大，非線性減小 R2

【解析】

(2)[1]電源電動勢為6V，熱敏電阻常溫下的阻值約為30Ω，故電流最大約為0.2A，為了讓電流從零開始增大應(yīng)采用分壓接法，故滑動變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的E；

(3)[2] 本實驗中采用滑動變阻器分壓接法，同時因電流表內(nèi)阻已知，故電流表采用內(nèi)接法，完成電路圖如圖所示：

(4)[3]由圖線可知熱敏阻值隨溫度變化的特點是熱敏電阻的阻值隨溫度的增大，非線性減小。

(5)[4]串聯(lián)電阻兩端電壓與電阻阻值成正比，電源電動勢E=3V，當(dāng)溫度升高至約50℃時，由圖線知，此時光敏電阻為，，則串聯(lián)電阻分壓

所以

則有

故選定值電阻R2。

(6)[5]電路圖如圖所示：