Question

15．某同學要制作一個簡易的溫控裝置，其原理圖如圖所示．繼電器與熱敏電阻R₁、滑動變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端．當繼電器中的電流超過15mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱．繼電器的電阻為20Ω，熱敏電阻的阻值R₁與溫度t的關(guān)系如下表所示：

t/℃	30.0	40.0	50.0	60.0	70.0	80.0
R1/Ω	199.5	145.4	108.1	81.8	62.9	49.1

（1）提供的實驗器材由：電源E（3V，內(nèi)阻不計）、滑動變阻器R（0～100Ω）、熱敏電阻R₁、繼電器、電阻箱（0～999.9Ω）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干．
根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)可得，該裝置控制的溫度最低值在30.0℃至40.0℃的范圍內(nèi)（選填“30.0”“40.0”“50.0”…“80.0”），溫度最高值在60.0℃至70.0℃的范圍內(nèi)（選填“30.0”“40.0”“50.0”…“80.0”）．
（2）欲使銜鐵在溫度為50℃時被吸合，下列操作步驟正確順序是⑤①③②④．（填寫各步驟前的序號）
①合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值
②斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除
③觀察到繼電器的銜鐵被吸合
④將熱敏電阻接入電路
⑤斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1Ω

Answer 1

分析 （1）分析不同溫度下熱敏電阻的阻值，根據(jù)實驗要求進行分析，從而求出溫度的范圍；
（2）明確實驗原理，確定實驗方法，從而明確實驗中應(yīng)進行的基本步驟．

解答 解：（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律，當電路中的電流為15mA時：
$I=\frac{E}{R+{R}_{1}+{R}_{繼}}$
所以：$R+{R}_{1}=\frac{E}{I}-{R}_{繼}=\frac{3}{15×1{0}^{-3}}-20=180$Ω
由于滑動變阻器的電阻值R（0～100Ω）所以R₁的電阻值最大為180Ω，對應(yīng)的溫度在30℃-40℃之間；R₁的電阻值最小為80Ω，對應(yīng)的溫度在60℃-70℃之間．
（2）要使50℃時被吸熱，由表格數(shù)據(jù)可知，電阻為108.1Ω；為了使銜鐵在熱敏電阻為50℃時被吸合，應(yīng)先電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1Ω；再合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，直到觀察到繼電器的銜鐵被吸合；此時再斷開開關(guān)將電阻箱取下，換下熱敏電阻即可實現(xiàn)實驗?zāi)康�；故步驟為⑤①③②④；
故答案為：（1）30.0，40.0，60.0，70.0；（2）⑤①③②④

點評 本題考查多用電表的使用方法，要注意明確實驗原理，注意分析實驗電路圖，從而確定實驗應(yīng)采用的基本方法，從而確定實驗所采用的儀器．