Question

某物理興趣小組的同學(xué)想用如圖甲所示的電路探究一種熱敏電阻的溫度特性．
①請(qǐng)按電路原理圖將圖乙中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整．
為了保證實(shí)驗(yàn)的安全，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P在開關(guān)閉合前應(yīng)置于______端．（選填“a”或“b”）
②正確連接電路后，在保溫容器中注入適量冷水．接通電源，調(diào)節(jié)R記下電壓表和電流表的示數(shù)，計(jì)算出該溫度下的電阻值，將它與此時(shí)的水溫一起記入表中．改變水的溫度，測(cè)量出不同溫度下的電阻值．該組同學(xué)的測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)你在圖中的坐標(biāo)紙中畫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系圖．

溫度（攝氏度）	30	40	50	60	70	80	90	100
阻值（千歐）	8.0	5.2	3.5	2.4	1.7	1.2	1.0	0.8

③對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論曲線（圖丙中已畫出）可以看出二者有一定的差異．在相同的溫度下，熱敏電阻的測(cè)量值總比理論值______（填“偏大”或“偏小”），引起這種誤差的原因是（不包含讀數(shù)等偶然誤差）______
④已知電阻的散熱功率可表示為P_散=k（t-t₁），其中k是比例系數(shù)，t是電阻的溫度，t是周圍環(huán)境溫度．現(xiàn)將本實(shí)驗(yàn)所用的熱敏電阻接到一個(gè)恒流電源中，該電源可以使流過它的電流在任何溫度下恒為40mA，t=20℃，k=0.16W/℃，由理論曲線可知，該電阻的溫度大約穩(wěn)定在______℃

Answer 1

【答案】分析：①根據(jù)圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖；滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)調(diào)到分壓電路分壓應(yīng)為零處．
②根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出圖象．
③分析實(shí)驗(yàn)電路，根據(jù)伏安法測(cè)電阻所造成的誤差分析誤差原因．
④作出P_散=k（t-t）的圖象，與熱敏電阻隨溫度變化的圖象的交點(diǎn)即為該電阻的穩(wěn)定溫度，帶入公式即可求得此時(shí)的發(fā)熱功率．
解答：解：①根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖1所示．
因當(dāng)滑動(dòng)觸頭打到a端時(shí)待測(cè)電路電壓或電流為零，從而保護(hù)電流表．故答案為a．
②應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，圖象如圖2所示．

③由于實(shí)驗(yàn)采用的是電流表內(nèi)接法，所以電壓表讀數(shù)大于熱敏電阻兩端的電壓．所以在相同的溫度下，熱敏電阻的測(cè)量值總比理論值偏大．
④）電阻的散熱功率可表示為P_散=k（t-t）=I²R  I=40mA，R=100（t-t），在R-t圖象中做出如圖所示的圖線，
據(jù)其與理論圖線的交點(diǎn)即可求得：該電阻的溫度大約穩(wěn)定在50℃．
故答案為：①連線如圖；a；②如圖所示；③偏大；電流表的分壓造成電阻的測(cè)量值總比真實(shí)值大；隨著溫度的升高，熱敏電阻的阻值變小，電流表的分壓作用更明顯，相對(duì)誤差更大；④50．
點(diǎn)評(píng)：本題為探究性實(shí)驗(yàn)，要求能將所學(xué)知識(shí)熟練應(yīng)用；本題中要特別注意第3小問中的作圖解決的辦法；由于導(dǎo)體電阻隨溫度的變化而變化，故不能直接應(yīng)用歐姆定律，而是根據(jù)圖象進(jìn)行分析．