Question

研究表明，有些金屬電阻的阻值會隨溫度的變化而變化，物理學中利用這類金屬的特性可以制成金屬電阻溫度計，它可以用來測量很高的溫度，其原理如圖所示。圖中電流表量程為0～15mA（不計其電阻），電源的電壓恒為3V，R′為滑動變阻器，金屬電阻作為溫度計的測溫探頭，在t≥0℃時其阻值R_t隨溫度t的變化關系為R_t=100+0.5t（單位為Ω）。

  （1）若要把R_t放入溫度為0℃處進行測量，使電流表恰好達到滿量程電流15mA，則這時滑動變阻器R′接入電路的阻值為多大？

  （2）保持（1）中滑動變阻器R′接入電路的阻值不變，當把測溫探頭R_t放到某待測溫度處，電流表的示數恰為10mA，則此時R_t的阻值為多大？對應的溫度為多高？

  （3）保持（1）中滑動變阻器R′接入電路的阻值不變，當被測溫度為600℃時，電路消耗的電功率為多大？

  （4）若把電流表的電流刻度盤換為對應的溫度刻度盤，則溫度刻度的特點是什么？

 

Answer 1

解：⑴金屬電阻R_t在0℃時阻值為R₀=100Ω，                               （1分）

                                                       （1分）

   代入數據得：R′＝100Ω                                              （1分）

⑵                                                         

代入數據得：R_t＝200Ω                                               （1分）

R_t=100+0.5t                                                           

代入數據得：t＝200℃                                                 （1分）

  ⑶R_t′=100+0.5t′＝400Ω                                               （1分）

電路消耗的總功率P＝                                       （1分）

 代入數據得P=0.018W                                               （1分）

⑷電流刻度值越小對應的溫度刻度值越大（其他合理均得分）               （1分）

解析:略