Question

17．小明設(shè)計了如圖（a）所示的電路探究某未知電阻Rt與溫度T的關(guān)系．其中，定值電阻R_o=10歐，電源電壓U=3伏．他把電阻Rt放在不同的溫度下做實驗，得到了不同溫度下該Rt的阻值，并用描點法畫成了如圖（b）所示的圖象．

求：
（1）當(dāng)溫度為0℃時電壓表的示數(shù)；
（2）當(dāng)溫度為240℃時，Rt的功率；
（3）在實驗過程中小明發(fā)現(xiàn)：溫度較高時，隨溫度的上升，電壓表示數(shù)變化不明顯．經(jīng)檢查，電路連接正常，各元件沒有損壞．你認(rèn)為造成這種情況的原因是什么？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)進行分析，找出電阻的阻值與溫度的規(guī)律；
（2）從表中讀出0℃時，電阻的阻值，根據(jù)分壓關(guān)系求出電壓表的示數(shù)；
（3）從兩個電阻阻值的大小進行分析．

解答 解：（1）由圖知，當(dāng)t=0℃時，R_t=20歐，而R₀=10歐，根據(jù)分壓關(guān)系可得：U₀=$\frac{1}{3}$U=$\frac{1}{3}$×3V=1V；
（2）從表中數(shù)據(jù)可以看出，電阻阻值R_t與溫度的關(guān)系為：R_t=20+0.5t，當(dāng)t=240℃時，R_t=140Ω，
通過電路的電流為：I=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{t}}$=$\frac{3V}{10Ω+140Ω}$=0.02A，
R_t的功率為：P_t=I²R_t=（0.02A）²×140Ω=0.056W．
（3）由于溫度較高時，R_t的電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于R₀的阻值，所以電壓表示數(shù)變化不明顯．
故答案為：（1）當(dāng)溫度為0℃時，電壓表的示數(shù)為1伏；
（2）當(dāng)溫度為240℃時，Rt的功率為0.056W；
（3）由于溫度較高時，R_t的電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于R₀的阻值．

點評 會根據(jù)所給信息找規(guī)律，會靈活應(yīng)用歐姆定律的、電功率的計算公式．