1、1如图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的关系,图中R0表示0 时的电阻,k表示图线的斜率。若用该电阻与电池(E,r)、电流表Rg、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,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,于是就得到了一个简单的“电阻测温计”。(1)现要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,则高温刻度应在表盘的_ (选填“左”或“右”)侧;(2)在标识“电阻测温计”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、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式:t_;(3)由(2)知,计算温度和电流的对应关系,需要测量电流表的内阻(量程3 mA,内阻约为200 ,设
2、符号为“A1”)。已知实验室还有下列器材:A电源E(电动势12 V,内阻r较小)B电流表A2(量程0.6 A,内阻约为0.3 )C滑动变阻器R1(020 )D滑动变阻器R2(020 k)E电阻箱R3(099.99 )F电阻箱R4(0999.9 )G电压表V1(量程3.0 V,内阻约为3 k)H电压表V2(量程15.0 V,内阻约为5 k)还有开关(单掷、双掷等),导线若干。请在方框内设计一个合适的电路,用于测量电流表内阻Rg(电路中用你选择的器材符号表示)。答案(1)左(2)(rRRgR0)(3)见解析解析(1)温度升高,R的阻值越大,电流表的读数越小,所以把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值
3、时,高温刻度应在表盘的左侧。(2)根据闭合电路欧姆定律得I,所以t(rRRgR0)。(3)测电流表A1的内阻,可用伏安法,也可用半偏法。若用伏安法,电路图如图甲所示,其原理为U1I1(RA1R4),则RA1R4。若用半偏法,电路图如图乙所示,其原理为当电流表A1的示数由满偏变为半偏时,RA1R4。2实验室备有以下器材:电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围020 )、滑动变阻器R2(阻值变化范围01000 )、电动势适当的电源、小灯泡(4 V,2 W)、开关、导线若干。(1)要完整地描绘小灯泡的UI曲线,请在方框中画出实验电路图,并标出所用滑动变阻器的符号。(2)实验中描绘出的小
4、灯泡UI曲线如图所示,由图可知,小灯泡灯丝电阻随温度升高而_。(填“增大”“减小”或“不变”)(3)如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻,实验电路如图甲所示,图中R0是阻值为9.0 的保护电阻,实验中测得多组数据记录在下表中,试在同一坐标系中画出等效电源的UI图象,由图象可求出电源自身内阻约为_。序号123456U/V4.003.402.802.001.500.80I/A0.200.250.330.400.460.52(4)若将上述小灯泡直接与电源和保护电阻组成串联电路,如图乙所示,此时小灯泡消耗的电功率约为_W。答案(1)电路图见解析(2)增大(3)图见解析1.0(4)0.82(0.800.84 W均正确)解析(1)要描绘小灯泡的伏安特征曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器要采用分压接法,由于小灯泡的阻值较小,电流传感器应用外接法,电路图如图所示。(2)由图示UI图象可知,随电压与电流的增大,灯泡实际功率增大,灯丝温度升高,电压与电流的比值增大,灯丝电阻增大,由此可知,小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大。(3)根据表中实验数据作出等效电源UI图象如图所示,由图示图象可知,电源内阻rR0 1.0 。(4)由图示图象可知,灯泡两端电压为2.1 V,电流为0.39 A,灯泡的电功率为PUI2.10.39 W0.82 W。