22. (5分)如图(a)所示是小明探究灯泡电阻所用的器材,已知灯泡的额定电压为3.8V。
(1)连接电路图时,为使滑动变阻器的滑片向右移动时阻值变大,导线M应与滑动变阻器的接线柱
(2)闭合开关前,滑片P应移到
(3)进行实验时,小明闭合开关后发现电压表示数接近4.5V,然后他反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数基本不变。由此可见,发生故障的原因可能是
(4)排除故障后,小明顺利地完成了实验,但是他在实验过程中不小心漏填了一个电流数据,请你把图(b)中的示数填入表格中。
|实验序号|电压/V|电流/A|
|:------:|:------:|:------:|
|①|3.5|0.28|
|②|2.5|
|③|1.5|0.18|
(5)小明仔细分析实验数据,对比得出的几个电阻值,发现每次测量结果都有较大差异,你认为产生这种差异的主要原因是
(1)连接电路图时,为使滑动变阻器的滑片向右移动时阻值变大,导线M应与滑动变阻器的接线柱
A
相接。(2)闭合开关前,滑片P应移到
B(或D)
端。(3)进行实验时,小明闭合开关后发现电压表示数接近4.5V,然后他反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数基本不变。由此可见,发生故障的原因可能是
灯泡断路
。(4)排除故障后,小明顺利地完成了实验,但是他在实验过程中不小心漏填了一个电流数据,请你把图(b)中的示数填入表格中。
|实验序号|电压/V|电流/A|
|:------:|:------:|:------:|
|①|3.5|0.28|
|②|2.5|
0.24
||③|1.5|0.18|
(5)小明仔细分析实验数据,对比得出的几个电阻值,发现每次测量结果都有较大差异,你认为产生这种差异的主要原因是
灯丝电阻随温度升高而增大
。答案：
(1) A
(2) B(或D)
(3) 灯泡断路
(4) 0.24
(5) 灯丝电阻随温度升高而增大
(1) A
(2) B(或D)
(3) 灯泡断路
(4) 0.24
(5) 灯丝电阻随温度升高而增大
23. (8分)有一种半导体,其电阻的大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。热敏电阻可以用来测量微小物体的温度或物体温度的微小变化,且反应快,精度高。小明想用热敏电阻设计一个电路,来检测他家蔬菜大棚内温度的变化情况。于是,他买来了一个热敏电阻,该热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图(a)所示。他又到实验室借来了一个电流表、一个开关和6V的电源。请你利用这些器材帮他设计一个能直接观察大棚气温变化的电路。
(1)请你在图(b)中画出你设计的电路图。
(2)若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度,这样电流表就改造成了气温表。若电流表选用0~0.6A的量程,请你通过计算说明改造成的气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应？该气温表能测量的最高温度是多少？
(3)当大棚内的温度为28℃时,该电路中电流是多少？
(1)请你在图(b)中画出你设计的电路图。
(2)若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度,这样电流表就改造成了气温表。若电流表选用0~0.6A的量程,请你通过计算说明改造成的气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应？该气温表能测量的最高温度是多少？
(3)当大棚内的温度为28℃时,该电路中电流是多少？
答案：
$(1)$ 设计电路图
$(2)$ 计算$0^{\circ}C$对应电流刻度和最高测量温度
- 计算$0^{\circ}C$对应电流刻度：
解：由图$(a)$可知，$t = 0^{\circ}C$时，$R = 250\Omega$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$（$U = 6V$），可得$I=\frac{6V}{250\Omega}=0.024A$。
所以改造成的气温表的$0^{\circ}C$应与电流表刻度盘的$0.024A$刻度对应。
计算最高测量温度：
电流表量程为$0 - 0.6A$，当$I_{max}=0.6A$时，根据$R=\frac{U}{I}$，可得$R_{min}=\frac{6V}{0.6A}=10\Omega$。
由图$(a)$可知，当$R = 10\Omega$时，$t = 84^{\circ}C$。
所以该气温表能测量的最高温度是$84^{\circ}C$。
$(3)$ 计算$28^{\circ}C$时电路中的电流
由图$(a)$可知，$t = 28^{\circ}C$时，$R = 100\Omega$。
根据$I=\frac{U}{R}$（$U = 6V$），可得$I=\frac{6V}{100\Omega}=0.06A$。
综上，答案依次为：$(2)$ $0.024A$，$84^{\circ}C$；$(3)$ $0.06A$。
$(1)$ 设计电路图
$(2)$ 计算$0^{\circ}C$对应电流刻度和最高测量温度
- 计算$0^{\circ}C$对应电流刻度：
解：由图$(a)$可知，$t = 0^{\circ}C$时，$R = 250\Omega$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$（$U = 6V$），可得$I=\frac{6V}{250\Omega}=0.024A$。
所以改造成的气温表的$0^{\circ}C$应与电流表刻度盘的$0.024A$刻度对应。
计算最高测量温度：
电流表量程为$0 - 0.6A$，当$I_{max}=0.6A$时，根据$R=\frac{U}{I}$，可得$R_{min}=\frac{6V}{0.6A}=10\Omega$。
由图$(a)$可知，当$R = 10\Omega$时，$t = 84^{\circ}C$。
所以该气温表能测量的最高温度是$84^{\circ}C$。
$(3)$ 计算$28^{\circ}C$时电路中的电流
由图$(a)$可知，$t = 28^{\circ}C$时，$R = 100\Omega$。
根据$I=\frac{U}{R}$（$U = 6V$），可得$I=\frac{6V}{100\Omega}=0.06A$。
综上，答案依次为：$(2)$ $0.024A$，$84^{\circ}C$；$(3)$ $0.06A$。