Question

【題目】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，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“0～0.3A”的量程．

（1）小王在連接好電路且閉合開關后，向Rt上擦一些常溫的酒精，用扇子對著Rt扇風，觀察到的現象是電流表示數（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，則該電路能測量的最高溫度是℃；
（3）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．

Answer 1

【答案】
（1）變小
（2）60
（3）5,0.1
【解析】解：由電路圖可知，Rt、R0、R串聯，電流表測電路中的電流．
（1）向Rt上擦一些常溫的酒精，并用扇子對著Rt扇風，酒精的蒸發加快，酒精從熱敏電阻吸熱，導致熱敏電阻溫度降低，由圖象可知，溫度降低時熱敏電阻的阻值增大，且滑動變阻器接入電路的阻值和定值電阻R0阻值不變，電路總電阻增大，電源電壓不變，由歐姆定律可知電路中電流變小，即電流表示數變小；
（2）由圖乙可知，溫度越高，熱敏電阻的阻值越小，電路的總電阻越小，電路中電流越大，且電流表采用“0～0.3A”的量程，故電流最大為0.3A時，測量的溫度最高，由歐姆定律可得，電路的最小總電阻：
R總小＝ ＝20Ω；
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，且變阻器接入電路中的電阻為零，則此時熱敏電阻的阻值為：
Rt小＝R總小﹣R0＝20Ω﹣5Ω＝15Ω，
由圖象知，此時對應的溫度為60℃，即滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，該電路能測量的最高溫度是60℃；
（3）因電源電壓不變電流表的示數達到最大值時，而電路的最小總電阻仍為20Ω；
由圖象知，當溫度為100℃時，熱敏電阻的阻值為Rt＝10Ω，由串聯電路的電阻特點可得，滑動變阻器接入電路中的電阻：
R＝R總小﹣R0﹣Rt＝20Ω﹣5Ω﹣10Ω＝5Ω；
由圖象可知，水溫為0℃時，Rt′＝50Ω，由電阻的串聯和歐姆定律可得，此時電路中的電流：
＝0.1A，
即0℃應該與電流表刻度盤的0.1A位置相對應.
故答案為：（1）變小；（2）60；（3）5；0.1．

（1）液體蒸發具有致冷作用，由圖象可知熱敏電阻阻值隨溫度變化的關系，由歐姆定律判斷電路中電流的變化；
（2）由圖乙可知，溫度越高，熱敏電阻越小，電路的總電阻越小，電路的總電流越大，因電流表采用“0～0.3A”的量程，故最大電流為0.3A，根據歐姆定律求出串聯的最小總電阻，由電阻的串聯求熱敏電阻的最小阻值，從而得出最高溫度；
（3）由圖乙可知水溫為100℃時Rt的阻值，此時電流表的示數最大；因電源電壓不變，電流表的示數達到最大值，電路的總電阻最小，根據電阻的串聯求出滑動變阻器接入電路中的電阻；由圖象可知水溫為0℃時Rt的阻值，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，即可得出0℃應該與電流表刻度盤對應的位置．