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题型:实验题 难度:0.65 引用次数:319 题号:13304751
某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表,他所选用的器材有:
灵敏电流表(待改装),学生电源(电动势为E,内阻不计),滑动变阻器,单刀双掷开关,导线若干,导热性能良好的防水材料,标准温度计,PTC热敏电阻RT(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT=akta>0,k>0)。设计电路图如图所示,并按如下步骤进行操作。

(1)按电路图连接好实验器材;
(2)将滑动变阻器滑片P滑到______(填ab)端,单刀双掷开关S掷于______(填cd)端,调节滑片P使电流表______,并在以后的操作中保持滑片P位置不变,设此时电路总电阻为R,断开电路;
(3)容器中倒入适量开水,观察标准温度计,每当标准温度计示数下降5℃,就将开关S置于d端,并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I,然后断开开关。请根据温度表的设计原理和电路图,写出电流与温度的关系式I________(用题目中给定的符号表示);
(4)根据对应温度记录的电流表示数,重新刻制电流表的表盘,改装成温度表。根据改装原理,此温度表表盘刻度线的特点是:低温刻度在________(填“左”或“右”)侧,刻度线分布是否均匀?________(填“是”或“否”)。
【知识点】 温度传感器

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热敏电阻R(常温下约8k);
电流表A(量程1mA,内阻约200);
电压表V(量程3V,内阻约10k);
电池组E(电动势4.5V,内阻约1);
滑动变阻器R(最大阻值为20);
开关S、导线若干、烧杯和水、温度计,
(1)先用螺旋测微器测量此热敏电阻的直径如图甲所示,其直径为________mm;
(2)根据提供器材的参数将图乙所示的实物图中所缺的导线补接完整_________
(3)实验开始前滑动变阻器的滑动触头P应置于________端(选填“a”或“b”);
(4)利用图乙的电路测出热敏电阻的阻值比真实值________(选填“大”或“小”);
(5)本实验测得热敏电阻的阻值R与温度t的关系如图丙所示,现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中,当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时,热敏电阻的温度稳定在某一值t,且满足关系式,其中k是散热系数,t是电阻的温度,t0是周围环境温度,I为电流强度),已知,由丙图可知该热敏电阻的温度稳定在___________℃。
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(1)实验室提供以下实验器材:电源(2V),电源(4V),滑动变阻器),滑动变阻器),为使该装置实现对之间任意温度的控制(即使恒温箱内温度能保持在该温度范围内的任一值),继电器所在电路的电池E应选_________(填“”或“”),滑动变阻器应选_________(填“”或“”)。
(2)为了实现恒温箱系统保持温度为36℃,实验时进行了以下操作:
①断开开关,滑动变阻器阻值调节至_________(填“最大”或“最小”),将电阻箱阻值调到_________Ω(保留2位有效数字);
②将单刀双掷开关向c端闭合;
③缓慢调节滑动变阻器的阻值直到观察到继电器的衔铁恰好被吸合,此时滑动变阻器的接入电阻为_________Ω(保留3位有效数字);
④保持滑动变阻器的位置不变,将单刀双掷开关向另一端闭合,恒温箱系统正常工作。
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