物理興趣小組的小明、小紅同學(xué)在魯老師的指導(dǎo)下做“探究熱敏電阻的電阻值與溫度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),熱敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的,它的電阻值隨溫度的變化而變化,熱敏電阻的這一特點(diǎn)在許多報(bào)警系統(tǒng)和控制電路中起到了重要的作用.為了探究熱敏電阻隨溫度的變化規(guī)律,他們準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置如圖數(shù)據(jù)記錄表格等,問:
物理量 次數(shù) | 溫度t/0c | 電流I/A | 電壓U/V | 電阻R/Ω | 平均電阻 R/Ω |
1 | |||||
2 | |||||
3 |
(2)為了使實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行并記錄到充分的有效數(shù)據(jù)尋找實(shí)驗(yàn)規(guī)律,本實(shí)驗(yàn)________(選填:能或不能)用酒精燈直接加熱熱敏電阻.
(3)宜在燒杯中注入適量的________(選填:自來水、煤油或汽油),因?yàn)樗哂衉_______的特點(diǎn),所以適合本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì).
(4)試驗(yàn)是每組三個(gè)同學(xué)合作,每30秒記錄一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在收集每組測量數(shù)據(jù)時(shí)要注意________.
(5)小明設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)記錄表格中有一項(xiàng)不合適,請指出,是________項(xiàng),不合適的原因是:________.
解:(1)在原電路的基礎(chǔ)上,將熱敏電阻與電壓表并聯(lián)連接即可,如圖
(2)直接加熱熱敏電阻,溫度變化快,且不便于測量,所以不能直接加熱熱敏電阻.
故答案為:不能.
(3)因熱敏電阻需浸在液體中加熱,所以在給熱敏電阻通電時(shí),應(yīng)考慮液體的導(dǎo)電性能是否會(huì)對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響,因此宜在燒杯中注入適量的煤油或汽油,因?yàn)樗哂胁粚?dǎo)電的特點(diǎn).
故答案為:煤油 不導(dǎo)電(化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定).
(4)熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而改變,所以熱敏電阻的受熱后,電阻的變化會(huì)改變電路中的電流和它兩端的電壓,因此熱敏電阻兩端的電壓、通過的電流和對液體的加熱時(shí)間都應(yīng)是相對應(yīng)的,即在收集每組測量數(shù)據(jù)時(shí)要注意同時(shí)記錄U、I、t.
故答案為:同時(shí)記錄U、I、t(同時(shí)性).
(5)實(shí)驗(yàn)是探究熱敏電阻的電阻值與溫度的關(guān)系,熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化,不能計(jì)算它的平均電阻.
電阻隨溫度而改變
故答案為:平均電阻;電阻隨溫度而改變.
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,電壓表與熱敏電阻并聯(lián),電流表與熱敏電阻串聯(lián),據(jù)此分析連接電路即可;
(2)分析直接加熱熱敏電阻和利用液體加熱的方式的不同,即可得出不能用酒精燈直接加熱熱敏電阻;
(3)利用液體給熱敏電阻加熱,因熱敏電阻需浸在液體中所以應(yīng)考慮液體的導(dǎo)電能力,據(jù)此分析;
(4)因熱敏電阻的受熱后,電阻值會(huì)發(fā)生變化,所以熱敏電阻兩端的電壓、通過的電流、溫度的高低會(huì)變化,所以熱敏電阻阻值變化的環(huán)境條件應(yīng)記錄,即它們各物理量的同時(shí)性.
(5)分析表格各項(xiàng)的數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)的獲得途徑和影響它們的因素分析.
點(diǎn)評(píng):本題考查伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)通過對熱敏電阻的加熱方式,從多方面的進(jìn)行分析探究,使本題的知識(shí)點(diǎn)較多,是一道難題.