问题 问答题

(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.

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.

③简要写出完成接线后的主要实验步骤

1)往保温杯中加入热水,稍等读出温度值.

2)______;

3)重复①,②测出不同温度下的数据.

4)______.

(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;C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乙的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.

答案

(1)①在研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线时,需要多测量数据,因此滑动变阻器采用分压接法,由于待测电阻的阻值较小,因此安培表需要外接,故原理图如下:

②根据原理图连接实物图如下所示:

③由题意可知,本实验是研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,故应测出温度及电流电压值;并多次实验;故实验的步骤应为:

a、往保温杯中加入一些热手,待温度稳定时读出温度计的值;

b、调节滑动变阻器,快速读出电流表和电压表的值;

c、重复以上步骤,测出不同温度下数据;

d、绘出不同温度下热敏电阻的伏安特性曲线;

故答案为:调节R,快速测出多组I,U值;绘出各温度下热敏电阻的伏安特性曲线.

(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          ①

当t=120°C时,R=2kΩ,有

2=120k+R0           ②

由①②解得

R=-1.875×10-2 t+4.25,

代入数据,可知当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度是120度.

故答案为:-1.875×10-2t+4.25,120.

单项选择题
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