(1)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω.热敏电阻和温度计

◎ 题目

(1)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω.热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其它备用的仪表和器具有:盛有热水的热水杯(图中未画出).电源(3V.内阻可忽略).直流电流表(内阻约1Ω).直流电压表(内阻约5kΩ).滑动变阻器(0~20Ω).开关.导线若干.

魔方格

①在图(a)的方框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小.
②根据电路图,在图(b)的实物图上连线.
(2)广泛应用于室内空调.电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的.在图甲中,电源的电动势E=9.0V,内电阻不可忽略;G为内阻不计的灵敏电流表;R0为保护电阻;R为热敏电阻,其电阻值与温度变化关系如图的R-t图象所示.则热敏电阻R与摄氏温度t的关系为R=______;闭合电键S,当R的温度等于40℃时,电流表示数I1=2.25mA,则当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度是______摄氏度.

魔方格

魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)①由题意可知,本实验应采用滑动变阻器分压接法;并且由于热敏电阻阻值较小,故应采用电流表外接法,故原理图如图所示;
由题意可知,电源电压为3V,故电压表应选择3V的量程;
电流中电流约为:
3
1+4
=600mA,故电流表应选取0.6A的量程;
故原理及实物图如下图;
(2)设热敏电阻的电阻值与温度关系表达式为:R=kt+R0
当t=40°C时,R=3.5kΩ,有
3.5=40k+R0
当t=120°C时,R=2kΩ,有
2=120k+R0
由①②解得k=-
3
160
,R0=4.25kΩ
魔方格

故热敏电阻R随摄氏温度t变化的关系式为R=4.25kΩ-1.875×10-2 t;
R的温度等于40℃时,R=3.5kΩ,电流表示数I1=2.25mA,根据闭合电路欧姆定律,有
I1=
E
r+R+R0

代入数据,解得
r+R0=0.5kΩ
当电流表的示数I2=3.6mA时,根据闭合电路欧姆定律,有
I2'=
E
r+R′+R0

解得R′=2kΩ;
代入热敏电阻R随摄氏温度t变化的关系式:R=4.25-1.875×10-2 t可得,t=120℃
故答案为:(1)如图所示;(2)R=-1.875×10-2 t+4.25(kΩ),120.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“(1)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω.热敏电阻和温度计…”主要考查了你对  【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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