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】 變小 60 5 0.1

【解析】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，由前面解答可知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．