Question

18．某电阻的阻值R随摄氏温度t的变化情况为R=20+0.2t（Ω），把该电阻与电池、电流表、开关串联起来，电路如图1所示．用该电阻作探头，将电流表的电流刻度改成对应的温度，就做成一简单的电阻温度计．已知电源的电动势为E=2.0V，电流表的最大量程为50mA，它的内阻与电源内阻之和为10Ω．
（1）电流表最大量程处对应的温度为t₁=50℃；当电流表的指针指在图2中P刻度处时对应的温度为t₂=350℃．
（2）某同学根据计算出的t₁和t₂的数值，利用公式t=$\frac{I}{50-20}$（t₂-t₁）（I为电流表上对应的电流刻度值，单位为mA），标出了所有刻度对应的温度值，你认为这种做法不正确（填“正确”或“不正确”）
（3）此温度计用时间久了以后，电源的电动势减小，内阻增大，因此用它测得的温度值将偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）若更换电流表，使制成的温度计能够测量较低的温度，则更换的电流表的最大量程应比原来的大（填“大”或“小”）

Answer 1

分析 （1）由闭合电路欧姆定律可求得电阻，再由题中给出的公式可求得温度；
（2）根据改装后的温度计的特点可分析是否正确；
（3）根据闭合电路欧姆定律分析变化后的测量值与真实值间的关系，则可分析误差；
（4）根据电路特点及温度低时对电路的影响可明确如何才能测出更低的温度；

解答 解：（1）由闭合电路欧姆定律可知：最大量程处对应的电阻R=$\frac{2.0}{50×1{0}^{-3}}$-10=30Ω；
则由R=20+0.2t（Ω）可得：t=50℃；
当电流为20mA时，电阻R′=$\frac{2.0}{0.02}$-10=90℃；
t=350℃；
（2）由于电流的变化并不是与温度变化成正比的，故t=$\frac{I}{50-20}$（t₂-t₁）公式是错误的；
（3）当电动势减小，内阻增大时，电流将小于真实值，因电流越大时，温度越小；故所测量温度将增大；
（4）温度越低时，电流越大，故为了能测出较低的温度，应更换量程更大的电流表；
故答案为：（1）50；350；
（2）不正确  （3）偏大  （4）大

点评 本题为探究性实验，要注意认真分析题意，明确实验原理后；然后才能应用所学物理规律进行分析求解．