材料的导电能力介于导体和绝缘体之间称做半导体。有一种半导体其电阻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温度的变化,且反应快,精度高。李明同学为了检测他家蔬菜大棚内的温度变化,他用热敏电阻设计了一个如图所示的电路,其中电源电压是3V,热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图所示,电流表的量程是0-100mA。为了能从电流表直接读出大棚内的气温,他将电流表的刻度盘改画成温度的刻度,这样改造后的电流表就成了气温表。
(1)请你帮他计算,改造成的气温表能测量的最高温度是多少?(写出计算过程。)
(2)结合图像分析,你认为李明设计的电路有什么不妥之处?
(3)在保持现有元件不变的条件下,再 (串联/并联)一个电阻,使该气温表的量程扩大到60℃,求新增电阻的阻值。
(4)根据你设计的电路,通过计算说明,此气温表的0℃时电流表读数多少?
1)25℃ (2)电路中的电流增大,从而超过电流表的量程,损坏电流表(3)串联 20Ω (4)0.025A
解析试题分析:解:(1)因电流表的使用时不能超过它的量程,所以当电流表达到满刻度时,电路中的电流为100mA=0.1A;
此时,电路中的电阻为:R="U/" I ="3V/" 0.1A =30Ω;
由图象可知,热敏电阻的阻值为30Ω时温度为25℃.
(2)经上面分析可知:当温度达到25℃后,若温度继续升高,热敏电阻的阻值减小,因电路中只有热敏电阻接入,会使电路中的电流增大,从而超过电流表的量程,损坏电流表,所以李明设计的电路不妥。
(3)为使气温表的量程扩大到60℃,即气温达到60℃时,电路中的电流不能超过0.1A,又因此时热敏电阻的阻值为10Ω,所以在电路中串联一个电阻,
当电流表达到满刻度时,电路中的电阻为30Ω,即R总=30Ω.
所以串联的电阻为R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω。
(4)由图象可知:0℃时,热敏电阻的阻值为100Ω,此时,电路总的电流是:I="U/" R总="3V/(" 100Ω+20Ω) =0.025A。
考点:欧姆定律
点评:本题重点考查欧姆定律的灵活应用,有一定难度。
科目:初中物理 来源: 题型:单选题
两导体的电阻R1>R2,当把它们串联后接到电路中时,通过R1的电流I1与通过R2的电流I2的关系是
A.I1>I2 | B.I1=I2 | C.I1<I2 | D.都有可能 |
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神,德国物理学家 最先通过实验归纳出一段导体中的电流跟电压和电阻之间的定量关系,即:U=U/R。为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位。
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:计算题
“中国山西,晋善晋美”.为了倡导绿色出行,省城太原投放了大量的公共自行车.如图,小明在水平路面上骑行时,人与车总质量约70 kg,每个轮胎与地面接触面积约为100 cm2.
(1)此时自行车对地面的压强是多少?
(2)若小明以5 m/s的速度匀速骑行5 min,所受阻力是总重力的0.06倍,求出小明克服阻力做功的功率.
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com