Question

【題目】某課外實驗小組欲利用如圖所示的實驗裝置，將一靈敏電流表改裝為溫度計。提供的實驗器材有:靈敏電流表（量程為1.0 mA，內阻為 100)，學生電源(輸出電壓為U=2.0V，內阻不計），定值電阻(阻值為200),滑動變阻器R1（最大阻值為1000),滑動變阻器(最大阻值為3000)，單刀雙擲開關，用防水絕緣材料包裹的熱敏電阻，導線若干.

已知熱敏電阻的阻值與攝氏溫度的關系為 ，實驗步驟如下：

a.按照電路圖連接好實驗器材；

b.為了不燒壞靈敏電流表，將滑動變阻器的滑片P調整到a端;

然后將單刀雙擲開關擲于c端，調節滑動變阻器，使靈敏電流表指針指在滿刻線，并在以后的操作中使滑片P位置不變）

c.在容器中倒入適量熱水，將單刀雙擲開關擲于d端，隨著熱水溫度的下降，記錄若干個靈敏電流表的示數；

d.根據熱敏電阻隨溫度變化的特性，計算出各個電流對應的溫度，重新制作靈敏電流表的刻度盤，改裝成溫度計。

(1)根據實驗過程，電路中的滑動變阻器應選_______(選填“”或“”)。

(2)靈敏電流表的電流I與熱水溫度之間的函數關系式為I =_______A(請把已知數據代入），該溫度計能夠測量的最低溫度為_______℃。

(3)重新制作后的靈敏電流表的刻度盤的特點是低溫刻度在刻度盤的____(選填“左”或“右”側，刻度盤上的刻度______(選填“均勻”或“不均勻”)。

Answer 1

【答案】R2 10 右 不均勻

【解析】

本題創新性地考查了電表的改裝原理和改裝步驟，意在考查考生對物理規律的理解能力.

(1)由于靈敏電流表的內阻只有100Ω，所以當靈敏電流表達到滿偏時，有，將U=2.0V，R0=200Ω,Rg=100Ω及I=1.0×10-3A代入可得，應選擇滑動變阻器R2.

(2)由于滑動變阻器的滑片在以后的實驗中保持不動，則滑動變阻器接入電路的阻值和電流表的內阻之和為2000-200=1800Ω.當開關擲于d端時，有，又因為，代入整理可得；當電流表達到滿偏時，此時測量的溫度為該溫度計能夠測量的最低溫度，將I=1.0×10-3A代入上式可得.

(3)由可知，電流隨溫度不是均勻變化的，刻度盤上的刻度不均勻；溫度越低，電流越大，指針越向右偏，低溫刻度應在刻度盤的右側.