题目列表(包括答案和解析)
t/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
R/kΩ | 14 | 11 | 7 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 14 | 16 |
影响物质材料电阻率的因素很多。一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大;半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小;
(1)如图21(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′ 串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
① 电流刻度较大处对应的温度刻度值_____________;(填“较大”或“较小”)
② 若电阻箱阻值R′=50Ω,在丙图中空格处(5mA)对应的温度数值为__________0C。
(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性,其电阻随温度变化关系复杂。现有一只由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,数据如下:
t/0C | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
R/kΩ | 14 | 11 | 7 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 14 | 16 |
加热器接到200V的电源上,在方格纸上已根据反复实验的大量实验数据作出了PTC加热器功率PR随温度t的变化关系曲线,已知PTC加热器器外表面向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为0C)为加热器的温度,t0为室温(本题取200C)。
①请在同一坐标平面内作出PQ与温度t之间关系的图象
②加热器工作的稳定温度为____________0C;
③加热器保持工作稳定温度的原理为:
当温度稍高于稳定温度时:______________________________________________________;
当温度稍低于稳定温度时:________________________________________________________
从而保持温度稳定。
t/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
R/kΩ | 14 | 11 | 7 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 14 | 16 |
影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小,PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性。
(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′ 串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
①电流刻度较大处对应的温度刻度______________;(填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值R′=50Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值。
(2)一由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,数据如下:
t/0C | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
R/kΩ | 14 | 11 | 7 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 14 | 16 |
R2/kΩ2 | 196 | 121 | 49 | 9 | 16 | 25 | 36 | 64 | 100 | 196 | 256 |
R-1/kΩ-1 | 0.07 | 0.09 | 0.14 | 0.33 | 0.28 | 0.20 | 0.17 | 0.13 | 0.10 | 0.07 | 0.06 |
已知它向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为0C)为加热器的温度,t0为室温(本题取200C)。当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定。加热器接到200V的电源上,在方格纸上作出PR和PQ与温度t之间关系的图象
①加热器工作的稳定温度为________0C;(保留两位有效数字)
②加热器的恒温原理为:
当温度稍高于稳定温度时______________ ___;
当温度稍低于稳定温度时____________ ______,从而保持温度稳定。
霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图丙所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与_________(填“M”或“N”)端通过导线相连。
②已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量
I(×10-3 A) | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 |
UH(×10-3 V) | 1.1 | 1.9 | 3.4 | 4.5 | 6.2 | 6.8 |
相应的UH值,记录数据如下表所示。
根据表中数据在给定区域内(见答题卡)画出UH—I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为_______________(保留2位有效数字)。
③该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图丁所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出)。为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向_______(填“a”或“b”), S2掷向_______(填“c”或“d”)。
为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间。
图丁
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