Question

運用所學(xué)電學(xué)知識解決問題：
（1）如圖的電路盒面板上有兩個燈L₁、L₂，兩個開關(guān)S₁、S₂，一個電壓表、一個電流表，電源．在不打開盒子的情況下，為探究盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu)，進行了如下實驗

閉合的開關(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	無示數(shù)	有示數(shù)0.38A
電壓表的示數(shù)	有示數(shù)1.0V	無示數(shù)	有示數(shù)2.6V

請在上面的方框內(nèi)畫出電路圖．
（2）如圖是大型電子地磅的電路圖．
①當稱重物時，在壓力作用下滑片P向

下

端滑動，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為保護電阻．閉合開關(guān)S，不稱量重物時，滑片P在變阻器的頂端，電流表示數(shù)為0.2A；當稱量重物最大時，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？當稱量某一重物時，電流表的示數(shù)為0.3A，則此時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．然后把一個接點A放在盛有冰水混合物的燒杯中，另一個接點B用火焰加熱時，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--康銅熱電偶電路實驗測量的數(shù)據(jù)．

接點A的溫度TA/℃	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
接點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從數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，熱電偶電路實際上是一個電源，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)化而來的．
②若將圖中電流表換成電壓表，并且，知道了電壓表數(shù)值與溫度值之間的對應(yīng)關(guān)系，就可以通過電壓表得知B的

溫度

，用此裝置就可以檢測元件的

溫度

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

Answer 1

分析：（1）對照表格中的現(xiàn)象，逐一確定各元件所起的作用，必要時做出假設(shè)進行分析；
（2）①當壓力變化時改變的是滑動變阻器的阻值，從而導(dǎo)致電路中的電流變化，這樣通過觀察電流表就可以稱出物體的質(zhì)量；
②滑片到達底端時，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；
當稱量某一重物時，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)電路電壓的特點和歐盟定律即可求出R₁接入電路中的阻值；
（3）①仔細觀察表格數(shù)據(jù)，找出AB之間電壓隨兩點間溫度的變化關(guān)系；因為電源就是將其它形式的能轉(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600℃，故它的優(yōu)點是測量范圍大．

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

（2）①當壓力增大時，滑動變阻器的滑片P向下滑動，此時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R₁接入電路中的阻值：R=

U-U0

I

=

6V-3V

0，3A

=10Ω；
（3）①從表格中可以看出，熱電偶電路實際上是一個電源，它提供的電壓大小與接點AB間的溫差有關(guān)，溫差越大，AB兩點間的電壓越大，說明熱電偶轉(zhuǎn)化為的電能越多，而裝置是通過保持兩點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若將圖中電流表換成電壓表，并且，知道了電壓表數(shù)值與溫度值之間的對應(yīng)關(guān)系，就可以通過電壓表得知B的溫度，用此裝置就可以檢測元件的溫度；
③因為兩點間的溫差可達到600℃，因此測量范圍大．
故答案為：（2）①下；��；大；②R₀的阻值為10Ω；當稱量某一重物時，電流表的示數(shù)為0.3A，則此時R₁接入電路中的阻值為10Ω；（3）①接點AB間的溫差；溫差越大；內(nèi)；②溫度；溫度；③測量范圍大．

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