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(2010•崇明县二模)(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(内阻不计)、电阻箱R′串联起来,连接
题目详情
(2010•崇明县二模)(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(内阻不计)、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电路中随着电阻R上温度是升高,电流表读数将______(减小、不变、增加),
②若电阻箱阻值R′=50Ω,请写出温度t与电流表电流I的关系式
(2)如果用该类元件做成一个加热器,将加热器接到200V的恒压电源上,实验测出各温度下它的阻值及其和产生的功率PR,数据如下:
加热器产生的焦耳热功率PR将随着温度的升高而改变.但加热器同时也在向四周发散热量,其散热的功率PQ满足PQ=0.1(t-t0)瓦的规律,其中t(单位为℃)为加热器的温度,t0为室温(本题取20℃).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.
①请在上述表格中填上60℃温度时相应的功率PR,并在方格纸上作出PR和PQ与随温度t之间关系的图象.
②加热器工作的稳定温度为______℃.
①电路中随着电阻R上温度是升高,电流表读数将______(减小、不变、增加),
②若电阻箱阻值R′=50Ω,请写出温度t与电流表电流I的关系式
t=
−150
1.5 |
I |
t=
−150
.1.5 |
I |
(2)如果用该类元件做成一个加热器,将加热器接到200V的恒压电源上,实验测出各温度下它的阻值及其和产生的功率PR,数据如下:
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 |
PR (W) | 2.86 | 3.64 | 5.71 | 13.3 | 10.0 | 8.0 | 5 | 4 | 2.86 | 2.5 |
①请在上述表格中填上60℃温度时相应的功率PR,并在方格纸上作出PR和PQ与随温度t之间关系的图象.
②加热器工作的稳定温度为______℃.
▼优质解答
答案和解析
(1)①电路中随着电阻R上温度是升高,根据闭合电路欧姆定律,电流表读数将减小;
②根据闭合电路欧姆定律,有:I=
=
;
根据R-t图象,有:R=t+100;
联立得到:t=
−150;
(2)①在方格纸上作出PR和PQ与随温度t之间关系的图象,如图所示:
从图象可以看出,当温度为60°C时,功率PR=6.4W;
②从图象可以看出,交点处温度为70°C;
当温度稍高于70°C时,加热器电阻增大,产生的焦耳热的功率小于散热的功率,温度将下降;反之当温度稍低于70°C时,温度上升,从而保持温度稳定;
故答案为:(1)①减小;②t=
−150;(2)①60℃时PR=6.4W;②70.
②根据闭合电路欧姆定律,有:I=
E |
R′+R |
1.5 |
50+R |
根据R-t图象,有:R=t+100;
联立得到:t=
1.5 |
I |
(2)①在方格纸上作出PR和PQ与随温度t之间关系的图象,如图所示:
从图象可以看出,当温度为60°C时,功率PR=6.4W;
②从图象可以看出,交点处温度为70°C;
当温度稍高于70°C时,加热器电阻增大,产生的焦耳热的功率小于散热的功率,温度将下降;反之当温度稍低于70°C时,温度上升,从而保持温度稳定;
故答案为:(1)①减小;②t=
1.5 |
I |
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