12. 如图甲所示是一种测温电路,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U恒为6V,R的阻值为40Ω,热敏电阻的阻值$R_{t}$随温度t变化的关系如图乙所示.电路可测量的最高温度为
30
℃,温度表的10℃应标在电压表2
V刻度处;若仅将U减小,电路可测量的最高温度将增大
(选填“增大”或“减小”,下同);若仅将R增大,电路可测量的最高温度将增大
.答案
30;2;增大;增大
解析
1. 串联电路中,电压表测$R_t$电压,量程3V。最高温度对应$U_t=3V$,此时$U_R=6V-3V=3V$,电流$I=U_R/R=3V/40Ω=0.075A$,$R_t=U_t/I=3V/0.075A=40Ω$,由图乙知$R_t=40Ω$对应$t=30℃$。
2. $t=10℃$时,由图乙得$R_t=20Ω$,总电阻$R_总=40Ω+20Ω=60Ω$,电流$I=6V/60Ω=0.1A$,$U_t=I·R_t=0.1A×20Ω=2V$。
3. $U$减小,$U_t=3V$时,$U_R=U-3V$减小,$I=U_R/R$减小,$R_t=U_t/I$增大,温度升高。
4. $R$增大,$U_t=3V$时,$U_R=3V$,$I=U_R/R$减小,$R_t=U_t/I$增大,温度升高。
2. $t=10℃$时,由图乙得$R_t=20Ω$,总电阻$R_总=40Ω+20Ω=60Ω$,电流$I=6V/60Ω=0.1A$,$U_t=I·R_t=0.1A×20Ω=2V$。
3. $U$减小,$U_t=3V$时,$U_R=U-3V$减小,$I=U_R/R$减小,$R_t=U_t/I$增大,温度升高。
4. $R$增大,$U_t=3V$时,$U_R=3V$,$I=U_R/R$减小,$R_t=U_t/I$增大,温度升高。
13. 某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻$R_{x}$的阻值,图中电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω.

(1) 正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至
(2) 实验过程中向左移动滑片P,电压表的示数
(3) 实验中测量多组电压和电流值的目的是
(4) 若$R_{x}$为10Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是
(1) 正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至
A
(选填“A”或“B”)端.(2) 实验过程中向左移动滑片P,电压表的示数
变大
(选填“变大”“变小”或“不变”).(3) 实验中测量多组电压和电流值的目的是
多次测量求平均值减小误差
.(4) 若$R_{x}$为10Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是
$10\Omega\sim 50\Omega$
.答案
(1)A;
(2)变大;
(3)多次测量求平均值减小误差;
(4)$10\Omega\sim 50\Omega$
(2)变大;
(3)多次测量求平均值减小误差;
(4)$10\Omega\sim 50\Omega$
解析
(1)正确连接电路,闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即移至A端。
(2)实验过程中向左移动滑片P,变阻器连入电路中的电阻变小,根据电阻的串联,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路中的电流变大,根据$U = IR$,电压表的示数变大。
(3)实验中测量多组电压和电流值的目的是多次测量求平均值减小误差。
(4)因电压表量程为$0\sim 3V$,故$R_x$的最大电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压最小为$U_{滑} = 6V - 3V = 3V$,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻最小,因$R_x$为$10\Omega$,由串联电路电流的规律及欧姆定律,变阻器的最小电阻$R_{滑小} = R_x = 10\Omega$。
当变阻器连入电路中的电阻为0,$R_x$两端的电压为电源电压6V,大于电压表量程$0\sim 3V$,不符合题意。
当变阻器的最大电阻连入电路时,电路中的电流最小,$R_x$两端的电压最小,电压表示数小于3V,变阻器两端最大电压为$U_{滑大} = 6V - U_{x小}$,由分压原理,$R_{滑大}:R_x = U_{滑大}:U_{x小}$,即$50\Omega:10\Omega = (6V - U_{x小}):U_{x小}$,解得$U_{x小} = 1V$,此时电路中的电流$I = \frac{U_{x小}}{R_x} = \frac{1V}{10\Omega} = 0.1A$,由串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路中的最大电阻$R_{滑大} = \frac{U_{滑大}}{I} = \frac{6V - 1V}{0.1A} = 50\Omega$,故在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是$10\Omega\sim 50\Omega$。
(2)实验过程中向左移动滑片P,变阻器连入电路中的电阻变小,根据电阻的串联,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路中的电流变大,根据$U = IR$,电压表的示数变大。
(3)实验中测量多组电压和电流值的目的是多次测量求平均值减小误差。
(4)因电压表量程为$0\sim 3V$,故$R_x$的最大电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压最小为$U_{滑} = 6V - 3V = 3V$,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻最小,因$R_x$为$10\Omega$,由串联电路电流的规律及欧姆定律,变阻器的最小电阻$R_{滑小} = R_x = 10\Omega$。
当变阻器连入电路中的电阻为0,$R_x$两端的电压为电源电压6V,大于电压表量程$0\sim 3V$,不符合题意。
当变阻器的最大电阻连入电路时,电路中的电流最小,$R_x$两端的电压最小,电压表示数小于3V,变阻器两端最大电压为$U_{滑大} = 6V - U_{x小}$,由分压原理,$R_{滑大}:R_x = U_{滑大}:U_{x小}$,即$50\Omega:10\Omega = (6V - U_{x小}):U_{x小}$,解得$U_{x小} = 1V$,此时电路中的电流$I = \frac{U_{x小}}{R_x} = \frac{1V}{10\Omega} = 0.1A$,由串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路中的最大电阻$R_{滑大} = \frac{U_{滑大}}{I} = \frac{6V - 1V}{0.1A} = 50\Omega$,故在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是$10\Omega\sim 50\Omega$。
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