实验室要测量一只阻值约为数百欧的电阻RX.能提供的器材有:干电池两节、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R(100Ω 2A)和电阻箱R0(0~9999Ω、5A)各一只、开关和导线若干.各组同学都提出了自己的设计方案,下面是其中三组同学的设计方案(电路图):
甲组: 乙组: 丙组:
(1)你认为三种设计方案中不可行的是_______,原因是:________________________.
(2)在可行的方案中,你认为_______组的设计方案可以让测量结果更准确。理由是:________。
小明利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”.已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω.
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,而电压表有示数,原因可能是 ;
(2)排除故障后,进行实验,实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流随电阻R变化的图像;
①由图像丙可以得出结论: ;
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,电压表的示数将会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此时应该向 (选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为 V,然后读出电流表的示数;
(3)实验室提供了三个不同规格的滑动变阻器:A:“30Ω 2A”,B:“50Ω 1A”,C:“100Ω, 0.1A”,要完成整个实验,应该选取滑动变阻器 (填代号)
热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小明同学用甲图所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系。已知M为控温器,电源电压恒为12伏,R为电阻箱。
(1)在控温器中应该加入下列哪种液体?
A.自来水 B.煤油 C.食盐溶液
(2)当控温器中液体温度为80℃,电阻箱阻值为100欧时,电流表的示数为0.1安。则
该温度下热敏电阻的阻值为 欧。
(3)依次改变控温器中的液体温度,同时改变电阻箱的阻值,使电流表的示数始终保持
在0.1安。通过计算得到相关数据记录如下。从表中可以看出,在一定温度范围内,该
热敏电阻的阻值随温度的升高而 。
温度t(℃) |
70 |
60 |
50 |
40 |
30 |
20 |
10 |
… |
电阻RT(欧) |
22 |
28 |
35 |
44 |
56 |
73 |
94 |
… |
(4)在科技创新活动中,小春用该热敏电阻和电压表制成了 一支指针式温度计(如图乙)。它可以直接在电压表刻度 盘上读出相应温度。若电压表的读数会随温度的升高而增大,则应在原理图(乙)中 两端接入一个电压表。(填“ab 、 bc 或 ac”)
标有“6V 1.5W”的灯泡L,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,此时每只灯泡L的电阻是__________Ω
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热敏电阻
热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度特性不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。PTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越大,NTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越低。目前普遍使用的热敏电阻器中有陶瓷热敏电阻器和有机材料热敏电阻器。图甲、乙分别为这两种热敏电阻的阻温曲线图。
热敏电阻常用在过流保护上。室温下电阻较小,而当电路因短路或过载故障而出现过大电流时,热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升,当温度超过一定值(转变点)时,电阻瞬间剧增,回路中的电流迅速减小到安全值而起保护作用。当故障排除后,热敏电阻还可正常使用,所以其又经常被人们称为自恢复保险丝。当温度超过转变点温度时,电阻随温度变化更大的更适宜制作自恢复保险丝。
热敏电阻还可用在温度控制及温度补偿上。生活中的电蚊香加热器(如图丙)就是采用图甲所示的陶瓷热敏电阻代替电热丝作为恒温加热器的。它的工作原理如图丁,当把电蚊香片放入后,接上电源即可对其加热驱蚊、灭蚊。航天器在太空工作,当进入地球阴影时温度会急剧降低,航天器上的一些金属电阻元件的阻值会减小,而当太阳直射时温度又会升得很高,它们的阻值会增大。这一问题对于需要精确工作的航天器而言,常常是致命的伤害。为了防止这一现象的发生,可以串联一个热敏电阻对其进行补偿。
(1)图甲中的陶瓷热敏电阻在温度低于170℃时具有_________(PTC/NTC)效应。
图乙中的有机材料热敏电阻属于_______(PTC/NTC)热敏电阻。
(2)航天器在太空工作,需给金属电阻元件串联一个__(陶瓷/有机材料/NTC)热敏电阻对其进行补偿。
(3)在电路正常时,自恢复保险丝消耗的电功率很________。
(4)制作自恢复保险丝适宜选择____________(陶瓷/有机材料/NTC)热敏电阻。
(5)当将图丙所示的电蚊香加热器接入电路后,其功率随时间变化的图象最可能的是( )
小明把两电热棒R1、R2分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为220V照明电路.电能表转盘每转一圈表明消耗电能5000J.如图所示,R1、R2分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到80℃,记录数据如下表
|
R1 |
R2 |
电能表转过的圈数/圈 |
20 |
30 |
加热水所用时间/s |
100 |
200 |
(1)R1通电100s消耗多少电能
(2)R1的电功率多大?
(3)R1的电阻多大?
(4)两杯水用于升温所需消耗电能应相同,而根据表中实验数据知道R1与R2消耗的电能不同.请分析什么原因导致R2消耗的电能比R1的大?
如图所示的实验器材,现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,电路中电流约为0.5A,并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
(1)按要求连接实物图;
(2)在虚线框内画出相应的电路图。
(3)在连接电路的过程中,开关必须处于 状态。连接好电路后,在闭合开关进行实验之前应将滑动变阻器的滑片P移到 位置.
(4)在某一次实验中,电压表和电流表所选的量程和指针的位置如图所示,则该灯泡两端的电压是_____V,通过的电流是 A,这个灯泡此时的阻值是________ Ω。
图(甲)是根据实验数据画出的某定值电阻电流与其两端电压的关系图像,由图像可知当导体两端电压为10V时,导体通过的电流是 A。图(乙)是电压一定时,通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像。当导体电阻为4Ω时,通过该导体的电流
为 A。如果将图甲中的定值电阻接到图(乙)所示的电压下,其功率是 W。
同学们在用伏安法测量标有“220V 60W”白炽灯泡的电阻时,发现电流表示数很小,调节滑动变阻器的滑片,电流表示数变化非常小.于是.他们设计了图甲所示的电路,通过在AB间接入阻值不同的定值电阻,分别测出了不同电压时白炽灯泡的电阻。
(1)根据电路图,将实物电路乙连接完整.
(2)正确连接电路后,闭合开关S,发现电压表V1无示数,电压表V2示数较大,则该故障的原因可能是 。排除故障后.在某次实验中,电压表V2的示数如图丙,其示数为 。
(3)当AB间接入的定值电阻为125Ω时,V1的示数为4.0V,V2的示数为2.0V,则RL为 Ω;若将定值电阻换为200Ω,则V2的示数将
(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)“220V 60W”白炽灯泡正常发光时的电阻约为806.7Ω,比同学们测得的阻值大很多。请分析造成这种差异的主要原因。
两个电路元件A和B中的电流与它们各自两端电压的关系如图所示。将A和B并联后接在电压恒为8V的电路两端,则元件A和B消耗的总电功率为 W,此时电路中的总电阻约为 (保留整数)。
甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究.
(1)甲小组选取的定值电阻为15欧,电阻箱阻值如图乙所示,其值为________欧,此时电压表的示数为3.5V,则该小组所用电源的电压为________V;实验中若增大电阻箱阻值,电压表示数将________ (选填变化情况).
(2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出U-R图像(如图丙).由图像可知,电阻箱阻值为20欧时,电压表的示数为_____V,该组所选用定值电阻的阻值为____欧.
为了研究“串联电路中电阻的特点”, 某小组同学分别做了如6中的(甲)、(乙)、(丙)和(丁)所示实验。图中电流表的示数分别为0.6安、0.3安、0.2安和0.2安。请仔细观察图中的实验装置和相应的电流表示数,然后分析归纳得出初步结论。
甲 乙
丙 丁
① 分析比较图(甲)、(丁)或(乙)、(丁)中电流表的示数及相关条件可得:
。
② 分析比较图(丙)与(丁)中电流表的示数及相关条件可得:
。
定值电阻R1和R2串联后,接在电压可调的电源两端,电路中的电流I随电源电压U变化关系的图像如图所示。已知R1=4Ω,则R2= Ω。
定值电阻R1和R2串联后,接在电压可调的电源两端,电路中的电流I随电源电压U变化关系的图像如图所示。已知R1=3Ω,则R2= Ω。
如图甲所示电路中,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻,电源两端电压保持6V不变,当滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端,电压表示数随电流变化的图像如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω。