Question

【題目】某課外實驗小組欲利用如圖所示的實驗裝置，將一靈敏電流表改裝為溫度計．提供的實驗器材有：靈敏電流表(量程為1.0 mA，內阻為300 Ω)，學生電源(輸出電壓為U＝2.0 V，內阻不計)，滑動變阻器R1(最大阻值為1 000 Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值為3 000 Ω)，單刀雙擲開關，用防水絕緣材料包裹的熱敏電阻RT，導線若干．已知熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關系為RT＝2.5t－15(Ω)，實驗步驟如下：

a．按照電路圖連接好實驗器材；

b．為不燒壞靈敏電流表，將滑動變阻器的滑片P調整到a端；然后將單刀雙擲開關擲于c端，調節滑動變阻器，使靈敏電流表指針指在________(選填“中央刻線”或“滿刻線”)位置，并在以后的操作中使滑片P________(選填“位置不變”、“置于a端”或“置于b端”)；

c．在容器中倒入適量熱水，將單刀雙擲開關擲于d端，隨著熱水溫度的下降，記錄若干個靈敏電流表的示數；

d．根據熱敏電阻隨溫度變化的特性，計算出各個電流對應的溫度，重新制作靈敏電流表的刻度盤，改裝成溫度計．

(1)為使改裝的溫度計的量程足夠大，將實驗步驟b補充完整．

(2)根據實驗過程，電路中的滑動變阻器應選________(填“R1”或“R2”)．

(3)靈敏電流表的電流I與熱水溫度t之間的函數關系式為I＝________(A)，該溫度計能夠測量的最低溫度為________℃.

(4)重新制作后的靈敏電流表的刻度盤的特點是低溫刻度在刻度盤的________(填“左”或“右”)側，刻度盤上的刻度________(填“均勻”或“不均勻”)．

Answer 1

【答案】滿刻線位置不變R26右不均勻

【解析】

本題創新性地考查了電表的改裝及其改裝的原理，意在考查考生對物理規律的理解能力．

(1)調節滑動變阻器，使靈敏電流表指針指在滿刻線位置，并在以后的操作中使滑片P位置不變。

(2)由于靈敏電流表的內阻只有300 Ω，所以當靈敏電流表達到滿偏時，有，將U＝2.0 V，Rg＝300 Ω及I＝1.0×10－3 A代入可得R＝1 700 Ω，應選擇滑動變阻器R2。

(3)由于滑動變阻器的滑片在以后的實驗中保持不動，則滑動變阻器接入電路的阻值和電流表的內阻之和為2 000 Ω。當開關擲于d端時，有，又因為RT＝2.5t－15(Ω)，代入并整理可得，當電流表達到滿偏時，此時測量的溫度為該溫度計能夠測量的最低溫度，將I＝1.0×10－3 A代入上式可得t＝6℃。

(4)由可知，電流隨溫度不是均勻變化的，刻度盤上的刻度不均勻；溫度越低，電流越大，指針越向右偏，低溫刻度應在刻度盤的右側。