Question

15．如圖甲所示是小明為“探究影響導體電阻大小因素”設(shè)計的實驗電路，A、B之間接導體，
（1）本實驗通過觀察電流表示數(shù)比較導體電阻的大小．
（2）小明發(fā)現(xiàn)手邊只有一根較長的金屬絲，他可以探究導體的電阻是否與長度和橫截面積有關(guān)．
（3）熱敏電阻的阻值會隨溫度的改變而改變．小明同學用圖乙所示的電路來探究熱敏電阻R_T的阻值與溫度的關(guān)系．已知M為控溫器，電源電壓恒為12v，R為電阻箱（一種可以改變并讀出阻值的變阻器）．
①可利用對液體加熱來改變熱敏電阻的溫度，在控溫器中應該加入下列哪種液體？B
A．自來水    B．煤油    C．食鹽溶液
②當控溫器中液體溫度為80℃，電阻箱阻值為100Ω時，電流表的示數(shù)為0.1A．則該溫度下熱敏電阻的阻值為20Ω．
（4）依次改變控溫器中的液體溫度，同時改變電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)始終保持在0.1A．通過計算得到相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下．從表中可以看出，在一定溫度范圍內(nèi)，該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減�。�

溫度t（℃）	70	60	50	40	30	20	10	…
電阻RT（歐）	22	28	35	44	56	73	94	…

（5）在科技創(chuàng)新活動中，小明用該熱敏電阻和電壓表制成了一支指針式溫度計（圖略）．它可以直接在電壓表刻度盤上讀出相應溫度．若電壓表的讀數(shù)會隨溫度的升高而增大，則應在原理圖（丙）中C兩端接入一電壓表．
A．a(chǎn)b              B．bc               C．a(chǎn)c．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律，電壓不變，電阻的變化會引起電路中電流的變化，實驗通過電流表的示數(shù)或燈泡的亮暗變化來反映電阻的變化；
（2）導體的電阻是本身的屬性，它跟導體的長度、橫截面積和材料有關(guān)，當探究影響導體電阻大小的因素時，應控制其它的因素不變，只改變該因素看電阻如何變化就可以；
（3）①根據(jù)控溫器中的液體為絕緣體進行選擇；
②電阻箱和熱敏電阻串聯(lián)；已知電阻箱的阻值和電路中的電流，根據(jù)U=IR求出電阻箱兩端的電壓；又已知電源電壓，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點求出熱敏電阻兩端的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路處處電流相等和熱敏電阻兩端的電壓，利用公式R=$\frac{U}{I}$求出熱敏電阻的阻值；
（4）分析表中數(shù)據(jù)找出熱敏電阻的阻值隨溫度的變化的規(guī)律；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用進行分析，串聯(lián)電路中，電阻的阻值越大，那么該電阻分得的電壓越多．

解答 解：
（1）在電源電壓不變的情況下，AB之間接入的電阻越大，電路中的總電阻越大，電流就越小．燈泡電阻不變的情況下，電流越小，燈泡的實際功率就越小，燈泡就越暗．所以可以根據(jù)電流表示數(shù)的大小或燈泡的亮暗程度來判斷所接入導體電阻的大小．
（2）導體的電阻是本身的屬性，它跟導體的長度、橫截面積和材料有關(guān)：
當探究導體電阻與長度的關(guān)系時，可控制橫截面積和材料不變，改變導體的長度，能夠完成；
當探究導體電阻與橫截面積的關(guān)系時，可控制長度和材料不變，改變導體的橫截面積，能夠完成；
當探究導體電阻與材料的關(guān)系時，可控制長度和橫截面積不變，因為只有一個金屬絲，所以無法改變材料，不能夠完成；
（3）①因為溫控器中導線和電阻組成了電路，因此溫控器中的液體應該為絕緣體，因此應該選擇煤油，即B；
②電阻箱兩端的電壓：U₁=IR₁=0.1A×100Ω=10V；
因為電阻箱和熱敏電阻串聯(lián)，該溫度下熱敏電阻的阻值：
R=$\frac{U-{U}_{1}}{I}$=$\frac{12V-10V}{0.1A}$=20Ω；
（4）從表格數(shù)據(jù)中可以直接得出，熱敏電阻的阻值隨溫度的增加而減��；
（5）因為熱敏電阻隨溫度的升高而減小，而電壓表的讀數(shù)隨溫度的升高而增大，因此電壓表應該并聯(lián)在定值電阻兩端，即選C．
故答案為：（1）電流表示數(shù)；（2）長度；橫截面積；（3）①B；②20；（4）減�。唬�5）C．

點評 本題是一道關(guān)于影響導體的電阻與多因素及圖象分析和利用歐姆定律進行計算的綜合題，能否根據(jù)圖象分析熱敏電阻的變化趨勢是本題的解題關(guān)鍵所在．