研究表明,有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化,物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计,他可以用来测量很高的温度,其原理如图所示.图中电压表量程为0-3V(不计其电阻),电源的电压恒为6V,R1为滑动变阻器,金属电阻Rt作为温度计的测量探头,在温度t≥0℃时其阻值Rt随温度t的变化关系Rt=100+0.5t(单位为Ω).
(1)若把Rt放入温度为0℃处进行测量,使电压表示数为1V,则这时滑动变阻器R1接入电路中的阻值为多大?
(2)保持(1)中滑动变阻器R1接入电路的阻值不变,当把测温探头Rt放到某待测温度处,电压表达到满偏,则此时Rt的阻值为多大?对应的温度为多高?
网友回答
解:(1)0℃时电阻Rt的阻值Rt=100+0.5t=100+0.5×0Ω=100Ω,
此时电路电流I==VV=0.01A,
滑动变阻器两端的电压U1=U-URt=6V-1V=5V,
滑动变阻器接入电路的阻值R1===500Ω;
答:滑动变阻器R1接入电路中的阻值是500Ω.
(2)电压表满偏时,电阻Rt电压URt′=3V,
此时滑动变阻器两端的电压U1′=U-URt=6V-3V=3V,
电路电流I′===0.006A,
此时电阻Rt的阻值Rt′===500Ω,
此时的温度t==℃=800℃;
答:Rt的阻值是500Ω;对应的温度是800℃.
解析分析:(1)根据电阻Rt与温度的关系式,求出0℃时电阻阻值,然后由欧姆定律求出流过电路的电流;
根据串联电路的特点求出滑动变阻器两端的电压,最后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)电压表量程是0~3V,电压表满偏时,电阻Rt两端的电压是3V,由串联电路特点求出此时滑动变阻器两端的电压,由欧姆定律求出电路电流,然后由欧姆定律求出电阻Rt的阻值,最后由Rt随温度t的变化关系求出对应的温度.
点评:本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用,熟练掌握串联电路特点、欧姆定律、充分理解题意是正确解题的前提.