Question

（8分）小王同學設計了圖甲所示的簡單水溫表電路。圖中電源兩端的電壓為6V保持不變，R₀是阻值為5Ω的定值電阻，R為銘牌上標有“10Ω 1A”的滑動變阻器，R_t是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖像如圖乙所示。電流表采用“0～0.3A”的量程。

⑴小王在連接好電路且閉合開關后，向R_t上擦一些常溫的酒精，并用扇子對著R_t扇風，他觀察到的現象應該是電流表示數            （選填“變小”或“變大”）；
⑵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   ℃；
⑶為了能測量0～100℃的水溫，且當水溫達到100℃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     　　   Ω，0℃應該與電流表刻度盤的       A位置對應，如果電流表刻度盤改畫為指示溫度的刻度，且每10℃畫一條刻度線，這個刻度盤的刻度         （選填“是”或“不是”）均勻的。

Answer 1

⑴變小    ⑵60      ⑶5      0.1    不是 

試題分析：由題意知：定值電阻R₀、滑動變阻器R、熱敏電阻R_t串聯，電源電壓U=6V，R₀=5Ω，（1）向Rt上擦一些常溫的酒精，并用扇子對著R_t扇風，酒精蒸發吸熱，的溫度降低，阻值變小即電路中的總電阻變小，電源電壓不變，所以通過電路中的電流變小即電流表示數變小；（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，定值電阻R₀、熱敏電阻R_t串聯，通過電路中的最大電流為I_m=0.3A，則總電阻最大為R_m=U/I_m=6V/0.3A=20Ω，R_t接入電路中的最小電阻為R_t=R_m－R₀=20Ω－5Ω=15Ω，由圖乙知對應的最大測量溫度為60℃；（3）由題知：定值電阻R₀、滑動變阻器R、熱敏電阻R_t串聯，當水溫達到100℃時，由圖乙知R_t=10Ω，最大電流為I_m=0.3A，總電阻最小為R_min=U/I_m=6V/0.3A=20Ω，滑動變阻器接入電路中的電阻為R=R_min－R₀－R_t=20Ω－5Ω－10Ω=5Ω，當溫度為0℃時，R_t=50Ω，則通過電路中的電流I=U/（R+R₀+R_t）=6V/（5Ω+5Ω+50Ω）=0.1A，由公式I=U/（R+R₀+R_t）知，電源電壓U一定，電流I與總電阻R+R₀+R_t不成反比，故這個刻度盤的刻度不是均勻的。