Question

研究表明，有些金屬電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而變化，物理學(xué)中利用這類金屬的特性可以制成金屬電阻溫度計(jì)，它可以用來測量很高的溫度，其原理如圖所示。圖中電流表量程為0～15mA（不計(jì)其電阻），電源的電壓恒為3V，R′為滑動(dòng)變阻器，金屬電阻作為溫度計(jì)的測溫探頭，在t≥0℃時(shí)其阻值R_t隨溫度t的變化關(guān)系為R_t=100+0.5t（單位為Ω）。
（1）若要把R_t放入溫度為0℃處進(jìn)行測量，使電流表恰好達(dá)到滿量程電流15mA，則這時(shí)滑動(dòng)變阻器R′接入電路的阻值為多大？
（2）保持（1）中滑動(dòng)變阻器R′接入電路的阻值不變，當(dāng)把測溫探頭R_t放到某待測溫度處，電流表的示數(shù)恰為10mA，則此時(shí)R_t的阻值為多大？對應(yīng)的溫度為多高？
（3）保持（1）中滑動(dòng)變阻器R′接入電路的阻值不變，當(dāng)被測溫度為600℃時(shí)，電路消耗的電功率為多大？
（4）若把電流表的電流刻度盤換為對應(yīng)的溫度刻度盤，則溫度刻度的特點(diǎn)是什么？

Answer 1

解：⑴金屬電阻R_t在0℃時(shí)阻值為R₀=100Ω，                               （1分）
                                                      （1分）
代入數(shù)據(jù)得：R′＝100Ω                                              （1分）
⑵                                                         
代入數(shù)據(jù)得：R_t＝200Ω                                               （1分）
R_t=100+0.5t                                                           
代入數(shù)據(jù)得：t＝200℃                                                 （1分）
⑶R_t′=100+0.5t′＝400Ω                                               （1分）
電路消耗的總功率P＝                                       （1分）
代入數(shù)據(jù)得P="0.018W        "                                        （1分）
⑷電流刻度值越小對應(yīng)的溫度刻度值越大（其他合理均得分）               （1分）

解析