在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中,测得热敏电阻 R _…——2024 高考物理第 18 题答案解析

2024_浙江卷

2024 浙江 第 18 题 填空题 区分题
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18. 在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中,测得热敏电阻 $R _ { t }$ ,在不同温度时的阻值如下表

A.

<table><tr><td>温度/°C</td><td>41</td><td>9.0</td><td>14.3</td><td>20.0</td><td>28.0</td><td>38.2</td><td>45.5</td><td>60.4</td></tr><tr><td>电阻/ $(10^2\Omega)$ </td><td>220</td><td>160</td><td>100</td><td>60</td><td>45</td><td>30</td><td>25</td><td>15</td></tr></table>

某同学利用上述热敏电阻 $R _ { t }$ 、电动势 $E = 3 \mathrm { V }$ (内阻不计)的电源、定值电阻R(阻值有3kΩ、5kΩ、12kW三种可供选择)、控制开关和加热系统,设计了A<sub>、</sub> B<sub>、</sub> C三种电路。因环境温度低于 $2 0 \mathrm { { ^ \circ C } }$ ,现要求将室内温度控制在 $2 0 ^ { \circ } \mathrm { C } \sim 2 8 ^ { \circ } \mathrm { C }$ 范围,且1、2两端电压大于2V,控制开关开启加热系统加热,则应选择的电路是\_\_\_,定值电阻R的阻值应选\_\_\_kW, 1、2两端的电压小于\_\_\_V 时,自动关闭加热系统(不考虑控制开关对电路的影响)。

参考答案

(1) C; (2) 3; (3) 1.8

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完整解析 · 逐步详解

【答案】 ①. C ②. 3 ③. 1.8

【解析】

【详解】[1] A.电路A,定值电阻和热敏电阻并联,电压不变,故不能实现电路的控制,故A 错误;

B.定值电阻和热敏电阻串联,温度越低,热敏电阻的阻值越大,定值电阻分得电压越小,无法实现 1、2两端电压大于2V,控制开关开启加热系统加热。故B错误;

C.定值电阻和热敏电阻串联,温度越低,热敏电阻的阻值越大,热敏电阻分得电压越大,可以实现 1、2两端电压大于2V,控制开关开启加热系统加热。故C正确。

故选 C。

[2]由热敏电阻 $R _ { t }$ 在不同温度时的阻值表可知, $2 0 . 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ 的阻值为

$$ 60 \times 100\Omega = 6k\Omega $$

由题意可知

$$ U _ {1 2} = \frac {R _ {t}}{R _ {t} + R} E = \frac {6 \mathrm{k} \Omega}{6 \mathrm{k} \Omega + R} \times 3 \mathrm{V} = 2 \mathrm{V} $$

解得

$$ R = 3 \mathrm{k} \Omega $$

[3] $2 8 \mathrm { { ^ \circ C } }$ 时关闭加热系统,此时热敏电阻阻值为4.5kΩ,此时1、2两点间的电压为 $\frac { 3 } { 4 . 5 + 3 } { \times } 4 . 5 \mathrm { V } { = } 1 . 8 \mathrm { V }$ 则1、2两端的电压小于1.8V 时,自动关闭加热系统。

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