Question

【題目】小王同學設計了如圖甲所示的簡單水溫表電路。圖中電源兩端的電壓為12 V保持不變，R0是阻值為5Ω的定值電阻，R為銘牌上標有“10Ω 1 A”的滑動變阻器，Rt是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示。電流表采用“0~0.6A”的量程。

（1）小王在連接好電路且閉合開關后，用一個熱水袋給Rt加熱，他觀察到的現象應該是電流表示數_____（選填“變小”或“變大”）。

（2）如果滑動變阻器接入電路中的電阻為零，那么該電路最大能測量的溫度是多少_____?

（3）為了能測量0~100°C的水溫，且當水溫達到100°C時，要求電流表的示數達到最大值，則滑動變阻器接入電路中的電阻應調為多少_____?

Answer 1

【答案】變大 60°C 5Ω

【解析】

(1) Rt是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示可知其阻值隨溫度升高而減小，根據歐姆定律，阻值減小，電流增大，所以電流表示數變大；

(2)如果滑動變阻器接入電路中的電阻為零，當電流表示數最大為I=0.3A時，電路測量的溫度最高，由可得，此時電路中的總電阻：

，

串聯電路總電阻等于各分電阻之和，所以熱敏電阻的阻值為：

Rt=R總-R0=20Ω-5Ω=15Ω，

由圖像可知，此時對應的溫度為60°C，即滑動變阻器接入電路中的電阻為零，那么該電路最大能測量的溫度是60°C；

(3)由圖像可知，當水溫達到100°C時，熱敏電阻Rt1=10Ω，因電源電壓不變，電流表的最大示數不變，所以測量溫度最高時電路的總電阻R總=20Ω,不變，則滑動變阻器接入電路的電阻應調為：

R滑=R總-Rt1-R0=20Ω-10Ω-5Ω=5Ω；