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7.某電熱保溫箱是用熱敏電阻來顯示溫度的(熱敏電阻器是電阻值對溫度極為敏感的一種電阻器),如圖所示的電路,將熱敏電阻R0置于保溫箱內,其余都置于箱外,通過電流表,電壓表的示數(shù)來表示箱內溫度,已知該電路中電源電壓為24V,定值電阻R的阻值為400Ω,熱敏電阻R0的阻值對應的溫度變化如表所示,求:
溫度(℃)010406080
電阻(Ω)100080040020050
(1)當保溫箱內的溫度為60℃時,電壓表的示數(shù)是多大?
(2)已知電流表的量程是0~0.04A,電壓表的量程是0~18V,則此電路能夠測量的最高溫度是多大?
(3)測量最高溫度時熱敏電阻R0消耗的電功率多大?

分析 由電路圖可知,R與R0串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,當保溫箱內的溫度為60℃時熱敏電阻的阻值,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù);
(2)根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)最大時電路中的電流,然后與電流表的量程相比較確定電路中的最大電流,此時電路能夠測量的溫度最高,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出熱敏的阻值,由表格數(shù)據(jù)可知此電路能夠測量的最高溫度;
(3)根據(jù)P=I2R求出測量最高溫度時熱敏電阻R0消耗的電功率.

解答 解:由電路圖可知,R與R0串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,當保溫箱內的溫度為60℃時,熱敏電阻的阻值為200Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路中的電流:
I=UR+R0=24V400Ω+200Ω=0.04A,
電壓表的示數(shù):
UR=IR=0.04A×200Ω=8V;
(2)電壓表的示數(shù)U=18V時,電路中的電流:
I′=URR=18V400Ω=0.045A=45mA>40mA,
則電路最大電流I=40mA=0.04A,
此時電路中的總電阻:
R=UI=24V0.04A=600Ω,
此時熱敏電阻的阻值:
R0小=R-R=600Ω-400Ω=200Ω,
由表格數(shù)據(jù)可知,熱敏電阻200Ω對應的溫度是60℃;
(3)測量最高溫度時熱敏電阻R0消耗的電功率:
P0=I2R0小=(0.04A)2×200Ω=0.32W.
答:(1)當保溫箱內的溫度為60℃時,電壓表的示數(shù)是8V;
(2)此電路能夠測量的最高溫度是60℃;
(3)測量最高溫度時熱敏電阻R0消耗的電功率為0.32W.

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,從表格中獲取有用的信息是解決問題的關鍵.

練習冊系列答案
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17.如圖杠桿使用中,屬于省力杠桿的是(  )
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B.
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D.
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18.下列符合安全用電要求的是( �。�
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12.如圖所示,實驗課上教師利用臺式彈簧秤測出一金屬環(huán)的重力為G0,緊接著甲、乙兩組同學各自進行三次實驗,甲組是先向燒杯中注入適量的水再進行2、3次實驗,乙組是先向燒杯中注滿水再進行5、6次實驗,其中2、5次實驗時金屬環(huán)浸沒但均未接觸容底.請在甲、乙兩組實驗中分別選出可以與G0組合測出金屬環(huán)密度的正確選項(  )
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然后得出像距小于物距的結論,你認為他的測量方法錯誤在于像距測量錯誤,忽略了玻璃板的厚度.

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