题目
有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为热敏电阻.图1是某热敏电阻的阻值随温度变化的图象,小马同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0~100℃的水温表,图2是这个水温表的原理图,图中的电压表量程为0~3V;定值电阻R0的阻值为100Ω.当水温达到100℃时,要求电压表的示数达到最大值.
(1)根据图象回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为多大?
(2)小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘,如果每10℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度是否均匀?
(3)通过计算说明改画的水温表刻度盘上的0℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应?
(1)根据图象回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为多大?
(2)小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘,如果每10℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度是否均匀?
(3)通过计算说明改画的水温表刻度盘上的0℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应?
提问时间:2020-12-23
答案
(1)由图可知,当温度100℃时电阻为100Ω;
(2)由图可知,电阻随温度的变化越来越慢,即电阻不与温度成正比,则变化相同温度时,电阻的变化值不同,那么干路电流的变化值也不同;故定值电阻两端电压的变化值不是定值,因此所改表盘的刻度不均匀.
(3)当温度t=100℃时,由图知热敏电阻的阻值为:R热=100Ω;
由于此时电压表的示数达到最大值,故U0=3V;
因为R热与R0串联,根据串联分压的原理(串联电路中,电阻两端的电压之比等于电阻之比),得:
=
则电源电压:U=
=
=6V;
当温度t′=0℃时,R热′与R0串联,根据串联电路的电压规律,可得:
=
U0′=
=
=1V;
此时电压表示数为1V
即改画的水温度表刻度盘上的0℃应对应在电压表刻度表上1V的位置.
答:(1)100℃时电阻为100Ω;(2)刻度盘上的刻度不均匀;(3)0℃所对应的电压表刻度在电压表刻度的1V位置.
(2)由图可知,电阻随温度的变化越来越慢,即电阻不与温度成正比,则变化相同温度时,电阻的变化值不同,那么干路电流的变化值也不同;故定值电阻两端电压的变化值不是定值,因此所改表盘的刻度不均匀.
(3)当温度t=100℃时,由图知热敏电阻的阻值为:R热=100Ω;
由于此时电压表的示数达到最大值,故U0=3V;
因为R热与R0串联,根据串联分压的原理(串联电路中,电阻两端的电压之比等于电阻之比),得:
U0 |
U |
R0 |
R0+R热 |
则电源电压:U=
(R0+R热)U0 |
R0 |
(100Ω+100Ω)×3V |
100Ω |
当温度t′=0℃时,R热′与R0串联,根据串联电路的电压规律,可得:
U′0 |
U |
R0 |
R0+R′热 |
U0′=
R0U |
R0+R′热 |
100Ω×6V |
100Ω+500Ω |
此时电压表示数为1V
即改画的水温度表刻度盘上的0℃应对应在电压表刻度表上1V的位置.
答:(1)100℃时电阻为100Ω;(2)刻度盘上的刻度不均匀;(3)0℃所对应的电压表刻度在电压表刻度的1V位置.
举一反三
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