Question

【題目】為了消防安全，一些生產(chǎn)車間會(huì)使用溫控報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)核心元件可采用熱敏電阻來控制。某實(shí)驗(yàn)興趣小組想自制簡(jiǎn)易溫控報(bào)警系統(tǒng)。

（1）該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)首先對(duì)該熱敏電阻的溫度特性進(jìn)行研究，可能用到以下實(shí)驗(yàn)器材：

A．熱敏電阻RT(常溫下的阻值約為30Ω)

B．燒杯、熱水、溫度計(jì)

C．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻r1=5Ω）

D．電壓表（量程0～6V，內(nèi)阻約15kΩ）

E．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為10Ω，額定電流2A）

F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為500Ω，額定電流0.5A）

G．電源（電動(dòng)勢(shì)6V，額定電流2A，內(nèi)阻不計(jì)）

H．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

（2）要求通過熱敏電阻的電流從零開始增大為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______（填器材前的字母標(biāo)號(hào)）

（3）請(qǐng)你按照實(shí)驗(yàn)要求用筆畫線代替導(dǎo)線在實(shí)物圖甲中完成余下導(dǎo)線的連接______。

（4）該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)依據(jù)連接好的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的系列數(shù)據(jù),且將對(duì)應(yīng)點(diǎn)描在如圖乙所示坐標(biāo)紙上，由圖線可知熱敏阻值隨溫度變化的特點(diǎn)是：__________________________________。

（5）在探明該熱敏電阻特性的基礎(chǔ)上，接著該實(shí)驗(yàn)小組利用其自制簡(jiǎn)易溫控報(bào)警系統(tǒng)。如圖丙所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓降低至1V時(shí)，溫控控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)．請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)溫度升高至約50℃時(shí)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

提供的器材如下：

直流電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）；

定值電阻：R1＝10Ω，R2＝40Ω，R3＝80Ω；

開關(guān)S及導(dǎo)線若干．

則定值電阻應(yīng)該選擇：________，（填寫字母符號(hào)）

（6）請(qǐng)?jiān)谠谔摼�框內(nèi)完成電路原理圖_______。（不考慮開關(guān)S對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響）

Answer 1

【答案】E 熱敏電阻的阻值隨溫度的增大，非線性減小 R2

【解析】

(2)[1]電源電動(dòng)勢(shì)為6V，熱敏電阻常溫下的阻值約為30Ω，故電流最大約為0.2A，為了讓電流從零開始增大應(yīng)采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的E；

(3)[2] 本實(shí)驗(yàn)中采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，同時(shí)因電流表內(nèi)阻已知，故電流表采用內(nèi)接法，完成電路圖如圖所示：

(4)[3]由圖線可知熱敏阻值隨溫度變化的特點(diǎn)是熱敏電阻的阻值隨溫度的增大，非線性減小。

(5)[4]串聯(lián)電阻兩端電壓與電阻阻值成正比，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，當(dāng)溫度升高至約50℃時(shí)，由圖線知，此時(shí)光敏電阻為，，則串聯(lián)電阻分壓

所以

則有

故選定值電阻R2。

(6)[5]電路圖如圖所示：