Question

運(yùn)用所學(xué)電學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題：
（1）如圖的電路盒面板上有兩個(gè)燈L₁、L₂，兩個(gè)開(kāi)關(guān)S₁、S₂，一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表，電源．在不打開(kāi)盒子的情況下，為探究盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)

閉合的開(kāi)關(guān)	S1	S2	S1、S2
L1的發(fā)光情況	亮	不亮	亮
L2的發(fā)光情況	亮	不亮	不亮
電流表的示數(shù)	有示數(shù)0.18A	無(wú)示數(shù)	有示數(shù)0.38A
電壓表的示數(shù)	有示數(shù)1.0V	無(wú)示數(shù)	有示數(shù)2.6V

請(qǐng)?jiān)谏厦娴姆娇騼?nèi)畫(huà)出電路圖．
（2）如圖是大型電子地磅的電路圖．
①當(dāng)稱重物時(shí)，在壓力作用下滑片P向

下

端滑動(dòng)，變阻器連入電路的電阻

小

，電流表（重量表）的示數(shù)將

大

．
②電源電壓6V，R₀為保護(hù)電阻．閉合開(kāi)關(guān)S，不稱量重物時(shí)，滑片P在變阻器的頂端，電流表示數(shù)為0.2A；當(dāng)稱量重物最大時(shí)，滑片P在變阻器的底端，電流表示數(shù)為0.6A．求：R₀的阻值多大？當(dāng)稱量某一重物時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A，則此時(shí)R₁接入電路中的阻值多大？
（3）如圖所示，把一根鐵絲的兩端分別與兩根銅絲相連，再與一靈敏電流表串聯(lián)成閉合電路．然后把一個(gè)接點(diǎn)A放在盛有冰水混合物的燒杯中，另一個(gè)接點(diǎn)B用火焰加熱時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明閉合電路中有電流，即AB之間存在一定的電壓，這樣的電路叫熱電偶電路．
下面是用某鐵--康銅熱電偶電路實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)．

接點(diǎn)A的溫度TA/℃	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
接點(diǎn)B的溫度 TB/℃	50	100	150	200	240	280	300	400	500	600
AB之間的電壓U/mV	2.5	5.0	7.5	10.0	12.0	14.0	15.0	20.0	25.0	30.0

①?gòu)臄?shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，熱電偶電路實(shí)際上是一個(gè)電源，它提供的電壓大小與

①

有關(guān)，而且

溫差越大

，電壓越大；它的電能是由

內(nèi)

能轉(zhuǎn)化而來(lái)的．
②若將圖中電流表?yè)Q成電壓表，并且，知道了電壓表數(shù)值與溫度值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，就可以通過(guò)電壓表得知B的

溫度

，用此裝置就可以檢測(cè)元件的

溫度

．
③利用熱偶電路中電流與兩接點(diǎn)間的溫度差的關(guān)系可以制成熱電偶溫度計(jì)，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析鉑-銠合金熱電偶溫度計(jì)與通常的水銀溫度計(jì)相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？（只要說(shuō)出一點(diǎn)）

Answer 1

分析：（1）對(duì)照表格中的現(xiàn)象，逐一確定各元件所起的作用，必要時(shí)做出假設(shè)進(jìn)行分析；
（2）①當(dāng)壓力變化時(shí)改變的是滑動(dòng)變阻器的阻值，從而導(dǎo)致電路中的電流變化，這樣通過(guò)觀察電流表就可以稱出物體的質(zhì)量；
②滑片到達(dá)底端時(shí)，電路中只有R₀，直接利用歐姆定律的變形公式即可求出R₀的阻值；
當(dāng)稱量某一重物時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A，先跟據(jù)歐姆定律的變形公式求出R₀兩端的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和歐盟定律即可求出R₁接入電路中的阻值；
（3）①仔細(xì)觀察表格數(shù)據(jù)，找出AB之間電壓隨兩點(diǎn)間溫度的變化關(guān)系；因?yàn)殡娫淳褪菍⑵渌�形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以從能量轉(zhuǎn)化角度，熱電偶轉(zhuǎn)化成的電能應(yīng)是由鐵絲的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來(lái)的；
②電壓的大小反映溫度的高低；
③從表格中還可知，溫度差可達(dá)600℃，故它的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量范圍大．

解答：解：（1）依次分析表中的數(shù)據(jù)與現(xiàn)象可以看出，當(dāng)S₂單獨(dú)閉合后，所有元件均不工作，說(shuō)明它的位置不在干路，只能控制個(gè)別元件的工作；
當(dāng)S₁單獨(dú)閉合后，所有元件均工作，說(shuō)明它控制著整個(gè)電路的通斷；
當(dāng)S₁S₂同時(shí)閉合時(shí)，燈L₂不亮，說(shuō)明它被短路，并通過(guò)電壓表示數(shù)的變化可知，這不是一個(gè)并聯(lián)電路，是一個(gè)串聯(lián)電路，S₁控制整個(gè)電路，S₂與L₁并聯(lián)，電壓表測(cè)L₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．如圖所示．

（2）①當(dāng)壓力增大時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，此時(shí)連入電路的電阻變小，電路中的電流增大．
②∵I=

U

R

∴R₀=

U

I最大

6V

0.6A

=10Ω；
U₀=IR₀=0.3A×10Ω=3V，
此時(shí)R₁接入電路中的阻值：R=

U-U0

I

=

6V-3V

0，3A

=10Ω；
（3）①?gòu)谋砀裰锌梢钥闯�，熱電偶電路�?shí)際上是一個(gè)電源，它提供的電壓大小與接點(diǎn)AB間的溫差有關(guān)，溫差越大，AB兩點(diǎn)間的電壓越大，說(shuō)明熱電偶轉(zhuǎn)化為的電能越多，而裝置是通過(guò)保持兩點(diǎn)間要有不同的溫度而形成的，故它是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；
②若將圖中電流表?yè)Q成電壓表，并且，知道了電壓表數(shù)值與溫度值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，就可以通過(guò)電壓表得知B的溫度，用此裝置就可以檢測(cè)元件的溫度；
③因?yàn)閮牲c(diǎn)間的溫差可達(dá)到600℃，因此測(cè)量范圍大．
故答案為：（2）①下；��；大；②R₀的阻值為10Ω；當(dāng)稱量某一重物時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A，則此時(shí)R₁接入電路中的阻值為10Ω；（3）①接點(diǎn)AB間的溫差；溫差越大；內(nèi)；②溫度；溫度；③測(cè)量范圍大．

點(diǎn)評(píng)：（1）是一個(gè)較有難度的題目，必須通過(guò)表格中的現(xiàn)象與數(shù)據(jù)，明確開(kāi)關(guān)的作用、電壓表、電流表的測(cè)量對(duì)象、判斷出電路的串并聯(lián)性質(zhì)，最后畫(huà)出電路圖，多做一些有益的假設(shè)可幫助我們做出判斷．
（2）關(guān)鍵是通過(guò)題中信息，認(rèn)真閱讀題意所給的材料和表格，才能得到與題中問(wèn)題有關(guān)的答案．