- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

广东省三校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

某实验小组欲利用热敏电阻设计一款温度报警器，器材有电源 $\text{[math]}$ （电动势为12V，内阻不计），电源 $\text{[math]}$ （电动势为1.5V，内阻不计），电流表A（量程为0.6A，内阻很小），电压表 $\text{[math]}$ （量程为6V，内阻 $\text{[math]}$ ），滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为 $\text{[math]}$ ），电阻箱 $\text{[math]}$ ，热敏电阻 $\text{[math]}$ （室温下阻值约为 $\text{[math]}$ ），单刀单掷开关 $\text{[math]}$ ，单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 和导线若干。

（1）、根据图甲测量电路，为尽可能准确地测量热敏电阻的阻值，电源应（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”），电表1应选（填“电流表A”或“电压表V”）。

（2）、测量热敏电阻的阻值 $\text{[math]}$ 随温度 $\text{[math]}$ 的变化关系。

①依据图甲连接测量电路，将热敏电阻 $\text{[math]}$ 置于温控箱中，将滑动变阻器的滑片置于最左端。

②闭合开关 $\text{[math]}$ ，将单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 打到 $\text{[math]}$ 端，调节温控箱的温度，调节滑动变阻器 $\text{[math]}$ 使电表1有适当读数；保持滑动变阻器 $\text{[math]}$ 滑片的位置不变，将单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 打到 $\text{[math]}$ 端，调节，使电表1的读数保持不变，记录。

③重复②中的步骤，在坐标纸中描绘热敏电阻的 $\text{[math]}$ 图像，如图乙所示。

（3）、利用该热敏电阻设计一款简易温度报警装置，其电路结构如图丙所示。已知电源的电动势为3V，内阻很小，不计报警器电阻对电路的影响，若报警器的电压高于2V时会报警，要求报警器在温度高于 $\text{[math]}$ 时发出警报，则电阻箱 $\text{[math]}$ 的阻值应该调为 $\text{[math]}$ ，若考虑到电源内阻的影响，则实际报警温度会（填“高于”“低于”或“等于”） $\text{[math]}$ 。

举一反三

某同学听说一支新HB铅笔笔芯（粗细均匀）的电阻约为25Ω，于是就找来一支新HB铅笔，准备测出笔芯的电阻。

（1）先用多用电表直接测量笔芯的电阻，先把选择开关调至欧姆{#blank#}1{#/blank#}（填“×1”、“×10”或“×100”）挡，使红、黑表笔短接进行{#blank#}2{#/blank#}，再使红、黑表笔与该铅笔笔芯的两端接触，经过正确的操作后，测量结果如图甲所示，则该铅笔笔芯的电阻为{#blank#}3{#/blank#}Ω。

（2）该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯的电阻，他从实验室找到如下器材：

A.电源E：电动势约为3.0V；

B.电流表A₁：量程为0~200μA，内阻r₁=200Ω；

C.电流表A₂：量程为0~100mA，内阻r₂=10Ω；

D.滑动变阻器R₁：最大阻值为5Ω；

E.滑动变阻器R₂：最大阻值为2kΩ；

F.电阻箱R₀ ，最大阻值为99999.9Ω；

G.开关S，导线若干。

为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻R_x的阻值，根据实验室提供的仪器，他设计图甲所示的电路，图中电流表a应选用{#blank#}4{#/blank#}，电流表b应选用{#blank#}5{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；滑动变阻器R应选用{#blank#}6{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）

（3）变阻箱电阻调为R₀ ，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ 和电流表 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ ，根据测得的多组数据描绘出 $\text{[math]}$ 图像，如图丙所示，图像的斜率为k，则铅笔电阻的阻值 $\text{[math]}$ {#blank#}7{#/blank#}（用k、R₀、r₁或r₂表示）。