Question

【題目】通常情況下，電阻的阻值會隨溫度的變化而改變，利用電阻的這種特性可以制成電阻溫度計，從而用來測量較高的溫度．在圖所示的電路中，電流表量程為0～30mA，電源電壓恒為3V，R為滑動變阻器，電阻Rt作為溫度計的測溫探頭．當t≥0℃時，Rt的阻值隨溫度t的變化關系為Rt=20+t（單位為歐）．先把Rt放入0℃環境中，閉合開關S，調節滑動變阻器R，使電流表指針恰好滿偏（即等于30mA），然后把測溫探頭Rt放到某待測溫度環境中，發現電流表的示數為10mA，該環境的溫度為℃；當把測溫探頭Rt放到溫度為500℃環境中，電路消耗的電功率為W．

Answer 1

【答案】200；0.015
【解析】解：（1）當把Rt放入0℃的環境中，由I= 可得電路中的總電阻： R1= = =100Ω，
此時Rt的阻值：
Rt=20+t=20Ω，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動變阻器阻值為：
R變=R1﹣Rt=100Ω﹣20Ω=80Ω；（2）當電流表示數為10mA時，電路總電阻：
R2= = =300Ω，
Rt的阻值為：300Ω﹣80Ω=220Ω，
所以20+t=220Ω，
則t1=（220﹣20）℃=200℃；
把測溫探頭放到500℃環境中，測溫探頭電阻：
Rt=20+t=520Ω，
所以電路消耗電功率：
P= = =0.015W．
故答案為：200；0.015．
（1）當Rt放入0℃環境中時，根據歐姆定律求出電路的總電阻，已知Rt的電阻隨溫度的變化關系式，求出Rt的阻值，從而求出滑動變阻器接入電路的電阻；（2）當把測溫探頭放到某待測環境中時，根據電流表的示數求出電路總電阻，因為滑動變阻器和測溫探頭串聯，所以總電阻減去滑動變阻器電阻就是測溫探頭的電阻，根據關系式求出環境的溫度．
把測溫探頭放到480℃環境中，根據關系式求出測溫探頭的電阻，再加上滑動變阻器電阻就是電路總電阻，根據P= 求出電路消耗的電功率．