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9.温度传感器是一种将温度变化转化为电学量变化的常量,其核心部件是由半导体材料制成的热敏电阻.在某次实验中,为了测量热敏电阻R在0℃到100℃之间多个温度下的阻值,实验小组设计了如图所示电路.其实验步骤如下:
①正确连接电路,在保温容器中加入适量开水;
②加入适量的冰水,待温度稳定后,测量不同温度下热敏电阻的阻值;
③重复第②步操作若干次,测得多组数据.
(1)该小组用温度传感器测出温度,用电阻传感器测出热敏电阻在该温度下的电阻值,得到不同温度下热敏电阻的阻值如表所示.
  2 3 10 11
 温度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
电阻(Ω)  100 110 120 130 140 150 160 185180  190 200
根据表中所给数据,在图甲所示坐标系中描点连线,画出电阻随温度变化的关系图线,根据图线写出该热敏电阻R-t的关系:R=100+t;

(2)若把该热敏电阻与电源(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻RA=100Ω)、电阻箱R0串联起来,连成如图乙所示的电路,用该热敏电阻作测量探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“热敏电阻测温计”,那么,电流表刻度较大处对应的温度刻度应该较小(填“较大”或“较小”),若电阻箱的阻值取R0=200Ω,则电流表3mA处所对应的温度刻度为100℃.

分析 (1)根据描点法可得出对应的图象,再根据图象可明确对应的函数关系;
(2)根据闭合电路欧姆定律进行分析,明确电流与电阻的关系,再根据图象明确电阻与温度的关系,从而明确温度计原理,并根据给出的数据求出对应的温度.

解答 解:(1)根据表中数据利用描点法可得出对应的图象如图所示;由图可知,图象为一次函数,与纵轴的交点为100;斜率k=$\frac{200-100}{100}$=1;则根据图象可知对应的表达式为R=100+t
(2)由闭合电路欧姆定律E=I(R+R′+Rg),可见电流越大电阻越小,由对应的函数关系可知,电阻越小时温度越小;故对应在的温度刻度应较小;
由E=I(R+R′+Rg)可知,电流为3mA时,R'=$\frac{1.5}{3×1{0}^{-3}}$-200-100=200Ω;则由图可知,对应的温度为100℃;
故答案为:(1)如图所示;R=100+t
(2)较小,100℃

点评 本题关键是根据闭合电路欧姆定律列式得到电流与电阻关系式,然后再结合电阻与温度关系图象分析求解.注意不能认为热敏电阻阻值即随温度的升高而降低,而是根据题中条件进行分析.

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