Question

13．李陽(yáng)同學(xué)要幫媽媽制作一個(gè)自動(dòng)控溫孵化器，他到電子商城買了一只標(biāo)稱值為220Ω的半導(dǎo)體熱敏電阻，由于不知道該電阻的溫度特性，為此，他做了如下實(shí)驗(yàn)．

（1）在室溫下（約20℃）他正確使用多用表的歐姆擋測(cè)該熱敏電阻的阻值時(shí)，表的示數(shù)如圖甲所示，可判定李陽(yáng)同學(xué)測(cè)量時(shí)選用的是×10擋（選填×1、×10、×100或×1K），測(cè)得熱敏電阻的阻值是260Ω．
（2）李陽(yáng)同學(xué)要通過改變熱敏電阻的溫度并用伏安法測(cè)熱敏電阻的阻值來研究熱敏電阻的溫度特性，他準(zhǔn)備了如下器材：
①蓄電池（電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻不計(jì)）及電鍵
②電壓表（量程為0～6V，內(nèi)阻很大）
③電流表（量程為0～20mA，內(nèi)阻R_g=10Ω）
④定值電阻R₀（R₀=5Ω）
圖乙中給出四個(gè)電路，其中合理的是D．

（3）李陽(yáng)同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

t/℃	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0	40.0	45.0	50.0
R/Ω	330	275	230	202	170	144	120	103

圖丙是李陽(yáng)同學(xué)利用這個(gè)熱敏電阻制成的孵化器溫度控制電路，其中控制電路的輸入端A、B內(nèi)接電路可等效為一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為2.0V，內(nèi)阻為100Ω的電源，當(dāng)通過熱敏電阻R的電流大于等于2.0mA時(shí)，控制電路動(dòng)作，輸出端的開關(guān)斷開，加熱器停止加熱．孵化小雞時(shí)，要求孵化箱恒溫在39.5℃，為此，李陽(yáng)將孵化箱的最高溫度設(shè)定為40℃；為使恒溫箱能在40℃時(shí)控制電路動(dòng)作，定值電阻R_a的阻值應(yīng)為756Ω．

Answer 1

分析 （1）測(cè)量電阻使用歐姆擋，電阻的大小等于表盤讀數(shù)乘以倍率．
（2）通過熱敏電阻的大小確定電流表的內(nèi)外接，通過電表是否安全確定合適的電路圖．
（3）通過閉合電路歐姆定律求出定值電阻R_a的阻值．

解答 解、（1）因?yàn)闊崦綦娮璧淖柚荡蠹s在220Ω左右，可知?dú)W姆檔選擇×10擋，電阻阻值為R=26×10Ω=260Ω．
（2）因?yàn)闊崦綦娮璧淖柚蹬c伏特表以及安培表的內(nèi)阻相比較滿足遠(yuǎn)小于伏特表的內(nèi)阻，所以選安培表外接法；又據(jù)閉合電路歐姆定律得B線路圖中的最小電流為I=$\frac{E}{R+{R}_{0}+{R}_{g}}=\frac{6}{260+5+10}≈0.02A=20m$A，所以B線路圖中安培表將被燒壞，所以只能選D線路，把定值電阻R₀與安培表并聯(lián)成為安培表的內(nèi)阻，從而擴(kuò)大安培表的量程．
故選：D．
（3）從李陽(yáng)同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格可以得出，40℃時(shí)熱敏電阻的電阻值為144Ω，此時(shí)據(jù)閉合電路歐姆定律得，
$I=\frac{E}{R+r+{R}_{a}}$得，$0.002=\frac{2}{144+100+{R}_{a}}$，解得：R_a=756Ω．
故答案為：（1）×10，260；（2）D；（3）756

點(diǎn)評(píng) 該題屬于電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的綜合，涉及歐姆表的使用、電路的選擇、電流表內(nèi)外接的區(qū)別等知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，解答的關(guān)鍵是能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，正確選擇實(shí)驗(yàn)的器材與原理．