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，并用扇子對著Rt扇風，他觀察到的現象應該是電流表示數 （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，那么該電路最大能測量的溫度是 ℃；

（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，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

【答案】（1）變小；

（2）60；

（3）5；0.1；不是．

【解析】

試題分析：（1）液體蒸發具有致冷作用，已知熱敏電阻阻值變化與溫度的關系，可以得到電阻變化情況，進一步根據電阻變化得到電路電流變化；

（2）當滑動變阻器接入電路電阻為0時，串聯電路總電阻最小，電流最大．已知電源電壓和電流表量程，可以得到電路最大電流；已知電源電壓和電路最大電流，可以得到電路最小阻值；已知電路最小阻值和R0阻值，可以得到熱敏電阻最小阻值，從圖象中確定最高溫度；

（3）當水溫達到100℃時，要求電流表的示數達到最大值，可以得到熱敏電阻的阻值；已知電源電壓和電流表量程，可以得到電路最大電流；已知電源電壓和電路最大電流，可以得到電路最小阻值；已知電路最小阻值和熱敏電阻R、定值電阻R0阻值，可以得到滑動變阻器接入電路阻值；

由圖象可以得到0℃時，熱敏電阻的阻值，已知定值電阻和滑動變阻器接入電路的阻值，可以得到串聯電路總電阻；已知電源電壓和串聯電路總電阻，可以得到電路電流，也就是指針應該標注的位置；

由圖象可得電阻隨溫度的變化并非正比關系，用公式表示出電壓表的示數，即可判斷刻度盤的刻度特點．

解：

（1）向Rt上擦一些常溫的酒精，并用扇子對著Rt扇風，酒精迅速蒸發，從熱敏電阻吸收部分熱量，導致電阻溫度降低，由圖象可以看出，溫度降低時熱敏電阻的阻值是增大的，滑動變阻器滑片位置不變，定值電阻R0阻值不變，電路總電阻增大，已知電源電壓一定，由I=可知，電路電流減小；

（2）

∵I=，

∴電路最小阻值為R最小==20Ω；

此時熱敏電阻阻值為R小=R最小﹣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，那么該電路最大能測量的溫度是60℃；

（3）由圖象知，當溫度為100℃時，熱敏電阻的阻值為R′=10Ω，

電路最小阻值為R最小==20Ω；

此時滑動變阻器接入電路的阻值為R滑=R最小﹣R′﹣R0=20Ω﹣10Ω﹣5Ω=5Ω；

由圖可知，當溫度為0℃時，熱敏電阻的阻值為R″=50Ω，

此時串聯電路總電阻為R總=R″+R0+R滑=50Ω+5Ω+5Ω=60Ω，

電路電流為I″==0.1A，即0℃應該與電流表刻度盤的0.1A位置相對應；

由圖可知，電阻隨溫度的變化越來越慢，即電阻不與溫度成正比，則變化相同溫度時，電阻的變化值不同，那么電路電流的變化值也不同，因此所改表盤的刻度不均勻．

故答案為：

（1）變小；

（2）60；

（3）5；0.1；不是．