题目列表(包括答案和解析)
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。
(一)在“利用双缝干涉定光波波长”的实验中,若用直尺量得双缝到屏的距离为80.00 cm,双缝间距为0.200 mm。所使用的单色光波长为5.50×10-7m。实验时,装置调整好后,在用测量头确定第一条明条纹中心的位置时,测量头上的螺旋测微器的读数如上图,大小是 mm;若再调到连续相邻的第六条明条纹的中心上,需将分划线水平移动距离为 mm。
(二)某研究所为了确定不同因素对钨丝白炽灯平均使用寿命的影响,做了如下三个实验。?
实验一 使灯泡内气体压强为0.1 atm,将灯泡内不同粗细的相同长度的钨丝通电加热到2 400 K的恒温,则维持这一温度所需的电流以及灯丝的平均使用寿命如表1所示。?
表1?
灯丝直径D/μm | 电流IA | 平均使用寿命/h |
25 | 0.05 | 800 |
50 | 0.20 | 1 600 |
100 | 0.80 | 3 200 |
250 | 5.00 | 8 000 |
实验二 在灯丝直径为25μm的相同灯泡内,加入不同数量的惰性气体,从而改变灯泡内部的压强,且使钨丝的温度保持在2 400 K,则当灯泡内的压强从0.1 atm增大到0.5 atm时,其平均使用寿命从800 h增大到1 600 h;超过0.5 atm后,灯泡平均使用寿命递减。?
实验三 在压强为0.1 atm、钨丝粗细为250μm的灯泡内,通过改变流过钨丝的电流来改变灯丝的温度,灯泡的平均使用寿命与灯丝温度及电流的关系如表2所示。?
表2?
灯丝温度T/K | 电流I/A | 平均使用寿命/h |
2 400 | 0.05 | 8 000 |
2 600 | 6.61 | 377 |
2 800 | 7.48 | 29.5 |
3 000 | 8.38 | 3.4 |
根据上述实验回答下列问题?
(1)根据实验三的结果,在与实验三相同的实验条件下,可以预测钨丝工作温度在2 300 K时,其平均使用寿命最接近? ?。?
A.50 h B.500 h? C.2 400 h D.24 000 h?
(2)在相同温度下,下列四种灯泡中灯丝平均使用寿命最长的是? ?。?
A.50 μm直径的灯丝并充有2.5 atm的惰性气体?
B.100μm直径的灯丝并充有0.5 atm的惰性气体?
C.150μm直径的灯丝并充有0.1 atm的惰性气体?
D.250μm直径的灯丝并充有0.5 atm的惰性气体?
(3)实验一里,若灯丝直径为75 μm,且灯丝的发热电阻为500 Ω,要保证灯泡的平均使用寿命为2 400 h,则加在该灯泡两端的电压不能超过 V.?
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 |
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 |
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