Question

20．某熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，在60°C時阻值為650.0Ω，現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60°C時，系統(tǒng)報警．提供的器材有：熱敏電阻，報警器（內電阻很小，流過的電流超過Ic時就會報警），電阻箱 （一種可以調節(jié)電阻大小并且能夠顯示出電阻阻值的電阻器，其最大阻值為999.9Ω ），電壓約為18V的電源一個，滑動變阻器R₁，（最大阻值為1000Ω），滑動變阻器R₂（最大阻值為2000Ω ），單刀雙擲開關一個，導線若干．在室溫下對系統(tǒng)進行調節(jié)，Ic約為10mA；流過報警器的電流超過20mA時，報警器可能損壞；
（1）完成待調節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線．
（2）電路中應選用滑動變阻器R₂  （填“R₁”或“R₂”）．
（3）按照下列步驟調節(jié)此報警系統(tǒng)：
電路接通前．需將電阻箱調到一定的阻值，根據(jù)實驗要求，這一阻值為650.0Ω；將開關向c（填“c”或“d”）端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至報警器報警．
（4）保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用．

Answer 1

分析 （1）分析實驗，明確實驗原理，根據(jù)題目要求即可明確電路結構；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電路中的電阻，即可確定滑動變阻器的選擇；
（3）根據(jù)儀器原理進行分析，明確電阻箱的作用以及實驗過程和實驗安全的分析，則可以明確滑動變阻器的調節(jié)和實驗現(xiàn)象．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，本實驗要求能用電阻箱進行校準，故電阻箱應與熱敏電阻并聯(lián)，利用單刀雙擲開關進行控制；它們再與報警器和滑動變阻器串聯(lián)即可起到報警作用，故連線如下圖所示：

（2）電壓為18V，而報警時的電流為10mA，此時電路中的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{18V}{10×1{0}^{-3}A}$=1800Ω，而熱敏電阻的阻值約為650Ω，所以滑動變阻器接入的電阻為1150Ω，故選滑動變阻器R₂；
（3）因要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60°C時，系統(tǒng)報警，此時的電阻為650.0Ω，所以電路接通前．需將電阻箱調到650.0Ω；
將開關接到c端與電阻箱連接，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至報警器報警即可．
故答案為：（1）如上圖；（2）R₂；（3）650.0；c；報警器報警．

點評 本題關鍵在于明確實驗原理，分析實驗步驟是解題的關鍵，通過實驗步驟才能明確實驗目的和實驗方法，從而確定各步驟中應進行的操作和儀器的使用情況．