Question

【题目】某课外实验小组欲利用如图所示的实验装置，将一灵敏电流表改装为温度计。提供的实验器材有:灵敏电流表（量程为1.0 mA，内阻为 100)，学生电源(输出电压为U=2.0V，内阻不计），定值电阻(阻值为200),滑动变阻器R1（最大阻值为1000),滑动变阻器(最大阻值为3000)，单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻，导线若干.

已知热敏电阻的阻值与摄氏温度的关系为 ，实验步骤如下：

a.按照电路图连接好实验器材；

b.为了不烧坏灵敏电流表，将滑动变阻器的滑片P调整到a端;

然后将单刀双掷开关掷于c端，调节滑动变阻器，使灵敏电流表指针指在满刻线，并在以后的操作中使滑片P位置不变）

c.在容器中倒入适量热水，将单刀双掷开关掷于d端，随着热水温度的下降，记录若干个灵敏电流表的示数；

d.根据热敏电阻随温度变化的特性，计算出各个电流对应的温度，重新制作灵敏电流表的刻度盘，改装成温度计。

(1)根据实验过程，电路中的滑动变阻器应选_______(选填“”或“”)。

(2)灵敏电流表的电流I与热水温度之间的函数关系式为I =_______A(请把已知数据代入），该温度计能够测量的最低温度为_______℃。

(3)重新制作后的灵敏电流表的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的____(选填“左”或“右”侧，刻度盘上的刻度______(选填“均匀”或“不均匀”)。

Answer 1

【答案】R2 10 右 不均匀

【解析】

本题创新性地考查了电表的改装原理和改装步骤，意在考查考生对物理规律的理解能力.

(1)由于灵敏电流表的内阻只有100Ω，所以当灵敏电流表达到满偏时，有，将U=2.0V，R0=200Ω,Rg=100Ω及I=1.0×10-3A代入可得，应选择滑动变阻器R2.

(2)由于滑动变阻器的滑片在以后的实验中保持不动，则滑动变阻器接入电路的阻值和电流表的内阻之和为2000-200=1800Ω.当开关掷于d端时，有，又因为，代入整理可得；当电流表达到满偏时，此时测量的温度为该温度计能够测量的最低温度，将I=1.0×10-3A代入上式可得.

(3)由可知，电流随温度不是均匀变化的，刻度盘上的刻度不均匀；温度越低，电流越大，指针越向右偏，低温刻度应在刻度盘的右侧.