Question

如圖（甲），一熱敏電阻R_T放在控溫容器M內（容器溫度可按需要調節），已知該熱敏電阻R_T在0℃時的阻值為550Ω，在95℃時阻值為150Ω．
（1）現要求在升溫過程中測量在0℃一95℃之間的多個溫度下R_T的阻值，某同學設計的測量電路如圖（甲），實驗室備有如下器材：
A．A₁為安培表，量程0.6A，內阻約為30Ω；
B．A₂為毫安表，量程30mA，內阻約為10Ω；
C．R為電阻箱，最大阻值為999.9Ω；
D．E為直流電源，電動勢為3V，內阻很小；
E．單刀雙擲開關一個，導線若干．
該同學應選擇的電流表為______（填器材前面的選項字母），完成下列實驗步驟中的填空
①依照實驗原理電路圖連線，將電阻箱調到適當的初值，以保證儀器安全．
②調節控溫容器M內的溫度，使得溫度為10℃
③將單刀雙擲開關閉合到______端，記錄電流表的示數I．
④______．
⑤記錄溫度為10℃的R_T的阻值，R_T=______．（用④中的測量值表示）
⑥逐步升高溫度的數值，直至95℃為止；在每一溫度下重復步驟③④⑤
（2）該同學正確測得該電阻在不同溫度下的阻值，并畫出了如圖（乙）所示熱敏電阻R_T隨溫度t變化的圖象．該同學還想測定此熱敏電阻在某一溫度下消耗的功率，實驗室內另有一內阻可變電源，該電源的路端電壓U隨電流I變化的關系如圖（丙）所示，該同學將此熱敏電阻與這一電源直接相連，將控溫箱調至70℃，則該電阻此時消耗的功率為______W．（結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】分析：如圖（甲），一熱敏電阻R_T放在控溫容器M內，設定溫度且開關擲到a端，讀出電流表讀數，然后開關擲到b端處，調節滑動變阻器，使電流表處于剛才讀數．最終能讀出熱敏電阻的阻值．重復多次，從而畫出R-t圖象．對于電流表的選擇依據是不超過量程，且指針盡可能在中間附近．
當熱敏電阻與內阻可變的電源直接相連時，可根據電源的路端電壓U隨電流I變化的圖象與在70℃時熱敏電阻的阻值下的伏安特性曲線相交點，從而算出消耗的實際功率．
解答：解：
（1）電源的電動勢是3V，最小阻值是R=150Ω．所以最大電流I===20mA
故選擇量程為30mA的A₂毫安表，故答案為 B
   為測出熱敏電阻，采用半偏法．即將單刀雙擲開關閉合到a端，讀出電流表示數為I，然后再將單刀雙擲開關閉合到b端，調節R，使電流表示數仍為I，記錄電阻箱的電阻R．此時熱敏電阻的阻值是R 
  （2）將熱敏電阻直接與內阻可變的電源相連，由于溫度控制在70℃．所以可從R-t圖象得出此時的電阻200Ω
然后在電源的路端電壓U隨電流I變化的圖象中再出熱敏電阻的伏安特性曲線，兩圖象的交點的乘積即為熱敏電阻此時的實際消耗的功率P=UI=21×0.106=2.226W   由于結果保留三位有效數字   所以答案為2.23W
故答案為：B； a；將單刀雙擲開關閉合到b端，調節R，使電流表示數仍為I，記錄電阻箱的電阻R；R
         2.23W
點評：考查選擇電表的原則，及半偏法測電阻的方法，同時利用電源的路端電壓隨電流變化的圖象與熱敏電阻的伏安特性曲線相交點求實際功率．