Question

【題目】某實驗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．保護電阻R3(阻值為200Ω)

G．電源(電動勢約為5V，內(nèi)阻不計)

H．開關一個，導線若干

(1)該小組設計了如圖1所示電路圖，請用合適的器材將其補充完整，并標注相應的符號________；

(2)實驗開始時，該小組把金屬熱電阻放到溫控裝置中，不斷改變溫度，記下每個溫度下電壓表和電流表示數(shù)，并對數(shù)據(jù)進行處理，得到如圖2所示關系，該小組通過查閱資料得知金屬熱電阻的電阻R隨溫度t的關系滿足R=R0(1+kt)，其中R0為0°C時金屬熱電阻的阻值，t為攝氏溫度，k為電阻系數(shù)，通過圖2可知電阻系數(shù)k=_____℃－1(保留兩位有效數(shù)字)

(3)實驗進行時，某時刻電壓表和電流表示數(shù)如圖3表示，則電壓_______V，此時金屬熱電阻的溫度為______°C

(4)實驗進行中，100℃電壓表示數(shù)2.25V，實驗中的電源電動勢為_____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，顯然兩個均不符合要求，這樣把G的量程擴大，當把G與定值電阻R1并聯(lián)接入電路來測量RT的電流，所以電路圖如圖所示：

第二空．熱電阻公式滿足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．當溫度為100℃時，金屬熱電阻R=140Ω，U2=2.25V，通過電源的電流為，由閉合電路的歐姆定律有：，代入數(shù)據(jù)可求得E=4.75V。