Question

【題目】實驗室中有一個熱敏電阻R，其電阻值隨溫度變化的圖象如圖所示，要測量熱敏電阻在任意溫度時的電阻值，現有下列實驗器材：
一節蓄電池（電源電壓約為2V且保持不變），兩個開關S1、S2 ， 導線若干．另外，還有再可供選擇的以下器材：
A．電流表A（量程：0～0.6A，0～3A）；
B．電壓表V（量程：0～3V，0～15V）；
C．定值電阻R1（阻值：5Ω）；
D．定值電阻R2（阻值：150Ω）．
請你從A、B、C、D四種實驗器材中選擇2種器材準確測量出當溫度在35℃時熱敏電阻R的阻值，并根據要求完成下列問題．

（1）選擇的兩種器材是（填寫器材前面字母序號），選擇電表的量程 ．
（2）請設計并畫出實驗電路圖（實驗測量過程中不拆接電路）．
（3）按照你設計的電路圖連接實驗電路，寫出實驗步驟．
（4）用測量的物理量和已知物理量表示R= ．

Answer 1

【答案】
（1）BD；0～3V
（2）解：因只有一只電壓表，故可采用開關閉合使電阻短路的方法，在不拆接的前提下，可測出兩個不同的電壓值，實驗電路如圖所示：

（3）解：實驗步驟為：A、閉合開關S1，斷開開關S2，讀出電壓表的示數為U1；

B、閉合開關S1、S2，讀出電壓表示數為U2

（4） ×R2
【解析】解：（1）因要準確測量出當溫度在35℃時熱敏電阻R的阻值，由R﹣T圖象可知，待測電阻大小在100Ω～200Ω之間；當選取R2時，因其阻值與待測電阻大小接近，當兩電阻串聯時，根據分壓原理可知，兩電阻分得的電壓接近，因電源電壓為2V左右，所以兩電阻電壓各約為1V左右，故使用電壓表的小量程，測量電壓準確度較高．所以，選擇的兩種器材是BD，選擇電表的量程為0～3V；（4）由操作B知，電源電壓為U2；
由操作A知，U1為兩電阻串聯時R2的電壓，通過R2的電流I= ；
根據串聯電路電壓的規律可知，此時待測電阻R的電壓為U2﹣U1 ，
由串聯電路電流的規律可知，通過待測電阻R的電流為 ；
所以，待測電阻R= = = ×R2 ．
所以答案是：（1）BD；0～3V；（2）電路圖如上圖所示；（3）A、閉合開關S1 ， 斷開開關S2 ， 讀出電壓表的示數為U1；
B、閉合開關S1、S2讀出電壓表示數為U2；（4） ×R2 ．
【考點精析】掌握歐姆定律及其應用是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．