Question

1．某同學(xué)為研究熱敏電阻（電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感）的I-U關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，按照該電路圖連接實(shí)驗(yàn)器材后，對兩個(gè)不同的熱敏電阻R_A、R_B分別進(jìn)行了測量，得到了兩個(gè)熱敏電阻的I-U關(guān)系曲線，如圖乙所示．

（1）在實(shí)驗(yàn)中，有以下器材供選擇：
A．量程為100mA的電流表，
B．量程為0.6A的電流表，
C．量程為3V的電壓表，
D．量程為15V的電壓表，
E．電動勢為9V、內(nèi)阻不計(jì)的直流電源，
F．電鍵與導(dǎo)線，
G．變阻器（最大電阻100Ω，額定電流0.2A），
H．變阻器（最大電阻50Ω，額定電流0.02A）．
為了得到如圖乙所示的完整曲線，請選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材組成如圖甲所示電路：ACEFG（填器材前的字母）．
（2）把熱敏電阻R_B接到路端電壓為3V的電源上，此時(shí)R_B的阻值為250Ω．
（3）該同學(xué)又將R_A、R_B、定值電阻R₀=250Ω與電壓恒為7V的穩(wěn)壓電源連接，組成如圖丙所示電路，則此時(shí)熱敏電阻R_A和R_B消耗的功率之比為2：5．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)伏安法測電阻的原理選擇實(shí)驗(yàn)器材；
（2）根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（3）由圖象求出電阻兩端電壓，然后由功率公式求出兩電阻消耗的功率之比．

解答 解：（1）由圖示圖象可知，電流最大測量值約為40mA，電流表應(yīng)選A₁，分壓部分電流最大為0.05A，分壓部分電流更大，故為保證安全，滑動變阻器應(yīng)選G，測兩電阻電壓需要兩個(gè)電壓表，此外還需要電源、導(dǎo)線與開關(guān)，因此需要的實(shí)驗(yàn)器材是：ACEFG．
（2）由圖可知，當(dāng)電壓為3V時(shí)，電流為0.012A，則電阻R=$\frac{3}{0.012}$=250Ω；
（3）由圖示圖象可知，電路電流為40mA時(shí)，兩電阻兩端電壓分別為2V、5V，兩電阻串聯(lián)電壓等于電源電動勢，通過電阻的電流相等，由P=UI可知，電阻消耗的功率與電阻兩端電壓成正比，因此兩電阻消耗的功率之比為2：5．
故答案為：（1）ACEFG；（2）250；（3）2：5．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、求電阻消耗的功率之比，知道實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)要求是正確解題的前提，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則；當(dāng)電壓與電流從零開始變化時(shí)，滑動變阻器采用分壓接法．