Question

【題目】某課外實(shí)驗(yàn)小組欲利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將一靈敏電流表改裝為溫度計(jì)．提供的實(shí)驗(yàn)器材有：靈敏電流表(量程為1.0 mA，內(nèi)阻為300 Ω)，學(xué)生電源(輸出電壓為U＝2.0 V，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為3 000 Ω)，單刀雙擲開關(guān)，用防水絕緣材料包裹的熱敏電阻RT，導(dǎo)線若干．已知熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為RT＝2.5t－15(Ω)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．按照電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材；

b．為不燒壞靈敏電流表，將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)整到a端；然后將單刀雙擲開關(guān)擲于c端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使靈敏電流表指針指在________(選填“中央刻線”或“滿刻線”)位置，并在以后的操作中使滑片P________(選填“位置不變”、“置于a端”或“置于b端”)；

c．在容器中倒入適量熱水，將單刀雙擲開關(guān)擲于d端，隨著熱水溫度的下降，記錄若干個(gè)靈敏電流表的示數(shù)；

d．根據(jù)熱敏電阻隨溫度變化的特性，計(jì)算出各個(gè)電流對應(yīng)的溫度，重新制作靈敏電流表的刻度盤，改裝成溫度計(jì)．

(1)為使改裝的溫度計(jì)的量程足夠大，將實(shí)驗(yàn)步驟b補(bǔ)充完整．

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程，電路中的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)．

(3)靈敏電流表的電流I與熱水溫度t之間的函數(shù)關(guān)系式為I＝________(A)，該溫度計(jì)能夠測量的最低溫度為________℃.

(4)重新制作后的靈敏電流表的刻度盤的特點(diǎn)是低溫刻度在刻度盤的________(填“左”或“右”)側(cè)，刻度盤上的刻度________(填“均勻”或“不均勻”)．

Answer 1

【答案】滿刻線位置不變R26右不均勻

【解析】

本題創(chuàng)新性地考查了電表的改裝及其改裝的原理，意在考查考生對物理規(guī)律的理解能力．

(1)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使靈敏電流表指針指在滿刻線位置，并在以后的操作中使滑片P位置不變。

(2)由于靈敏電流表的內(nèi)阻只有300 Ω，所以當(dāng)靈敏電流表達(dá)到滿偏時(shí)，有，將U＝2.0 V，Rg＝300 Ω及I＝1.0×10－3 A代入可得R＝1 700 Ω，應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器R2。

(3)由于滑動(dòng)變阻器的滑片在以后的實(shí)驗(yàn)中保持不動(dòng)，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值和電流表的內(nèi)阻之和為2 000 Ω。當(dāng)開關(guān)擲于d端時(shí)，有，又因?yàn)?/span>RT＝2.5t－15(Ω)，代入并整理可得，當(dāng)電流表達(dá)到滿偏時(shí)，此時(shí)測量的溫度為該溫度計(jì)能夠測量的最低溫度，將I＝1.0×10－3 A代入上式可得t＝6℃。

(4)由可知，電流隨溫度不是均勻變化的，刻度盤上的刻度不均勻；溫度越低，電流越大，指針越向右偏，低溫刻度應(yīng)在刻度盤的右側(cè)。