问题
问答题
如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值,已知图线的斜率为k.若用该电阻与电池(电动势为E、内阻为r)、理想电流表A、滑动变阻器R′串联起来,连接成如图乙所示的电路.用该电阻做测温探头,把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
(1)根据图甲,温度为t(t>0℃)时电阻R的大小为______.
(2)在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系.请用E、R0、R′(滑动变阻器接入电路的阻值)、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t=______.
(3)如果某次测量时,指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央,则测量值______15℃(填“大于”、“小于”或“等于”).
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答案
(1)已知图线的斜率为k,根据数学知识得:电阻R的大小为 R=R0+kt.
(2)根据闭合电路欧姆定律得
I=E R+R′+r
又R=R0+kt
联立得 t=
[1 k
-(R′+r+R0)];E I
(3)由上看出,t与I是非线性关系,与欧姆表类似,温度t的刻度是不均匀的,左密右疏,则知若指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央,则测量值小于15℃.
故答案为:(1)R0+k t;(2)t=
[1 k
-(R′+r+R0)];(3)小于E I