问题 计算题

研究表明,有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化,物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计,它可以用来测量很高的温度,其原理如图所示.图中电流表量程为0~15mA (不计其电阻),电源的电压恒为3V,R′为滑动变阻器,金属电阻作为温度计的测温探头,在t′0℃时其阻值Rt随温度t的变化关系为Rt=100+0.5t(单位为℃).

(1)若要把Rt放入温度为0℃处进行测量,使电流表恰好达到满量程电流15mA,则这时滑动变阻器R′接入电路的阻值为多大?

(2)保持(1)中滑动变阻器R′接人电路的阻值不变,当把测温探头Rt放到某待测温度处,电流表的示数恰为10mA,则此时Rt的阻值为多大?对应的温度为多高?

(3)保持(1)中滑动变阻器R′′接入电路的阻值不变,当被测温度为600℃时,电路消耗的功率为多大?

(4)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘,则温度刻度的特点是什么?

答案

(1)当t=0℃时,Rt=100+0.5t=100℃,

由欧姆定律得:此时R=,则R′=R﹣Rt=100℃;

(2)由欧姆定律得:R=

金属电阻Rt=R﹣R′=200Ω,

即100+0.5t=200,解得t=200℃;

(3)当t=600℃时,Rt=100+0.5t=400℃,R=Rt+R′=400Ω+100Ω=500Ω,

P=

(4)电流与温度的关系可以表示为:I=

则可知指针偏转越大,对应的温度越低,同时电流与温度不成正比,所以刻度不均匀.

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