第十三章　交變電流　電磁振蕩與電磁波　傳感器 第70課時(shí)　探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系　傳感器的簡單應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)增分課

第70課時(shí)探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系傳感器的簡單應(yīng)用[實(shí)驗(yàn)增分課]1.探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系裝置原理操作要領(lǐng)控制變量法（1）n1一定，研究U2和n2的關(guān)系。（2）n2一定，研究U2和n1的關(guān)系（1）保持原線圈的匝數(shù)n1和電壓U1不變，改變副線圈的匝數(shù)n2，研究n2對副線圈電壓U2的影響。（2）保持副線圈的匝數(shù)n2和電壓U1不變，改變原線圈的匝數(shù)n1，研究n1對副線圈電壓U2的影響數(shù)據(jù)處理誤差分析由分析獲得的數(shù)據(jù)可知，理想變壓器原、副線圈兩端電壓U1、U2之比等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)n1、n2之比（1）由于漏磁，通過原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴(yán)格相等造成誤差。（2）原、副線圈有電阻，原、副線圈中的焦耳熱損耗（銅損），造成誤差。（3）鐵芯中有磁損耗，產(chǎn)生渦流，造成誤差注意事項(xiàng)（1）為了人身安全，只能使用低壓（不超過12V）交流電源，通電時(shí)不要用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱。（2）為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時(shí)，先用最大量程擋測試，大致確定電壓后再選擇適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量2.傳感器的簡單應(yīng)用裝置原理傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹浚Α?、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測量的量（一般是電學(xué)量）實(shí)驗(yàn)過程（1）研究熱敏電阻的熱敏特性①將熱敏電阻放入燒杯中的水中，測量水溫和熱敏電阻的阻值。②改變水的溫度，多次測量水的溫度和熱敏電阻的阻值，記錄在表格中，把記錄的數(shù)據(jù)畫在R-t圖中，得圖像如圖所示。（2）研究光敏電阻的光敏特性①將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動變阻器連接好，其中多用電表置于“×100”擋。②先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)。③打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的變化情況，并記錄。④用手掌（或黑紙）遮光時(shí)電阻值又是多少，并記錄操作要領(lǐng)（1）在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開水后要等一會兒再測其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)讀出水溫。（2）光敏實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將光敏電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少。（3）歐姆表每次換擋后都要重新歐姆調(diào)零【典例1】利用如圖所示的裝置可以探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系：（1）除圖中所示器材外，還需要的器材有BD。A.干電池 B.低壓交流電源C.直流電壓表 D.多用電表（2）下列說法正確的是BC。A.變壓器工作時(shí)通過鐵芯導(dǎo)電把電能由原線圈輸送到副線圈B.變壓器工作時(shí)在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場能，在副線圈上將磁場能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”能量的作用C.理想變壓器原、副線圈中的磁通量總是相同D.變壓器副線圈上不接負(fù)載時(shí)，原線圈兩端電壓為零（3）由于變壓器工作時(shí)有能量損失，實(shí)驗(yàn)測得的原、副線圈的電壓比U1U2應(yīng)當(dāng)大于（選填“大于”“等于”或“小于”）難點(diǎn)助攻第（3）問：比較“實(shí)驗(yàn)測得的原、副線圈的電壓比U1U2與原、副線圈的匝數(shù)比n1n2”的大小關(guān)系，分析該問題時(shí)關(guān)鍵要知道實(shí)驗(yàn)中的變壓器由于有銅損、磁損和鐵損，導(dǎo)致通過變壓器副線圈的磁通量比理論值要略小，解析：（1）實(shí)驗(yàn)中若用干電池，變壓器不能互感變壓，必須要有低壓交流電源提供交流電，B需要；需要用多用表測量電壓，D需要；綜上所述需要的實(shí)驗(yàn)器材為B、D。（2）變壓器是通過互感工作，而不是通過鐵芯導(dǎo)電把電能由原線圈輸送到副線圈，故A錯(cuò)誤；變壓器工作時(shí)在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場能，在副線圈上將磁場能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”能量的作用，故B正確；理想變壓器的原、副線圈通過鐵芯共用同一個(gè)磁場，則兩線圈的磁通量總是相同，磁通量的變化率也相同，故C正確；變壓器的原線圈兩端電壓由發(fā)電機(jī)提供，則副線圈上不接負(fù)載時(shí)，原線圈兩端的電壓不變，故D錯(cuò)誤。（3）根據(jù)變壓器原理可知原、副線圈兩端電壓之比等于原、副線圈匝數(shù)之比，實(shí)驗(yàn)中的變壓器由于有銅損、磁損和鐵損，導(dǎo)致通過變壓器副線圈的磁通量比理論值要略小，所以副線圈上的電壓的實(shí)驗(yàn)值一般略小于理論值，即U2的測量值偏小，所以原線圈與副線圈的電壓之比一般大于原線圈與副線圈的匝數(shù)之比。在“探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小型可拆變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n1＝120匝、n2＝240匝，某實(shí)驗(yàn)小組在原線圈兩端依次加上不同的電壓，用多用電表的交流電壓擋分別測量原、副線圈兩端的電壓，數(shù)據(jù)如表所示：實(shí)驗(yàn)序號原線圈兩端的電壓U1/V副線圈兩端的電壓U2/VU14.38.21∶1.925.911.81∶2.037.815.21∶1.9（1）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)測得的數(shù)據(jù)在表格中算出U1、U2的比值，還有一組U1、U2的比值沒有算出，把求出的結(jié)果填在表格中；（2）本實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系為U1U2＝n1（3）該變壓器是升壓（選填“升壓”或“降壓”）變壓器。解析：（1）第三組數(shù)據(jù)的電壓比為U1U2＝7（2）線圈匝數(shù)之比n1n結(jié)合表格中的數(shù)據(jù)知，在誤差允許的范圍內(nèi)線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系是U1U2（3）從表格中的數(shù)據(jù)可知副線圈匝數(shù)多、電壓高，所以該變壓器是升壓變壓器?！镜淅?】在實(shí)際應(yīng)用中有多種自動控溫裝置，以下是其中兩種控溫裝置。（1）圖（a）為某自動恒溫箱原理圖，箱內(nèi)的電阻R1＝2kΩ，R2＝1.5kΩ，R3＝4kΩ，Rt為熱敏電阻，其電阻隨溫度變化的圖像如圖（b）所示。當(dāng)a、b兩點(diǎn)電勢φa＜φb時(shí)，電壓鑒別器會令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)φa≥φb時(shí)，電壓鑒別器會使S斷開，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為25℃，恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時(shí)Rt的取值范圍為Rt＞3kΩ。（2）有一種由PTC元件做成的加熱器，它產(chǎn)生的焦耳熱功率PR隨溫度t變化的圖像如圖（c）所示。該加熱器向周圍散熱的功率為PQ＝k（t－t0），其中t為加熱器的溫度，t0為室溫（本題中取20℃），k＝0.1W/℃。當(dāng)PR＝PQ時(shí)加熱器的溫度即可保持穩(wěn)定，則該加熱器工作的穩(wěn)定溫度為71（69～73均可）℃。某次工作中，該加熱器從室溫升高至穩(wěn)定溫度的過程中，下列溫度變化過程用時(shí)最短的是B（填選項(xiàng)前的字母序號）。A.20～24℃ B.32～36℃C.48～52℃ D.60～64℃難點(diǎn)助攻第（1）問：求解恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時(shí)Rt的取值范圍時(shí)，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)電路的特點(diǎn)，電壓鑒別器兩端a、b的電勢高低關(guān)系由“橋式電路”決定，滿足R1R3＝R2Rt時(shí)第（2）問：求解該加熱器工作的穩(wěn)定溫度時(shí)，關(guān)鍵是在PR-t圖中根據(jù)PQ＝k（t－t0）作出其PQ-t圖像，則兩條圖線的交點(diǎn)即為該加熱器工作的穩(wěn)定溫度。解析：（1）由題圖（a）可知，當(dāng)滿足R1R3＝R2Rt時(shí)，即Rt＝3kΩ時(shí)φa＝φb，此時(shí)由題圖（b）可知溫度為25℃，即恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為25℃；恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時(shí)，Rt（2）PQ＝0.1（t－t0）（W），PQ與溫度t之間關(guān)系的圖像如圖。由圖可知，當(dāng)溫度為71℃時(shí)，發(fā)熱功率和散熱功率相等，即此時(shí)物體的溫度不再變化；由圖可知，四個(gè)選項(xiàng)中，32～36℃時(shí)PR－PQ最大，即該過程用時(shí)最短，故選B。某同學(xué)用光敏電阻和電磁繼電器等器材設(shè)計(jì)自動光控照明電路。（1）光強(qiáng)（IV）是表示光強(qiáng)弱程度的物理量，單位為坎德拉（cd）。如圖（a）所示是光敏電阻阻值隨光強(qiáng)變化的圖線，由此可得到的結(jié)論是：隨著光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值減小得越來越慢。（2）圖（b）為電磁繼電器的構(gòu)造示意圖，其中L為含有鐵芯的線圈，P為可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的銜鐵，K為彈簧，S為一對觸頭，A、B、C、D為四個(gè)接線柱。工作時(shí)，應(yīng)將C、D（填“A、B”或“C、D”）接照明電路。（3）請?jiān)趫D（c）中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接。答案：見解析圖（4）已知電源電動勢為3V，內(nèi)阻很小，電磁鐵線圈電阻R0＝20.0Ω，電流超過50mA時(shí)可吸合銜鐵。如果要求光強(qiáng)達(dá)到2cd時(shí)，照明電路恰好接通，則圖（c）中定值電阻R定＝18.95Ω。（結(jié)果保留2位小數(shù)）解析：（1）由題圖（a）可得到的結(jié)論是：隨著光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值減小得越來越慢。（2）由電磁繼電器的工作原理可知，電磁鐵上的線圈連接的是控制電路，觸頭S連接的是工作電路，故工作時(shí)，應(yīng)將C、D接照明電路。（3）要想使照明電路正常工作，需要在光照弱時(shí)，使電磁鐵線圈中電流足夠大，而此時(shí)光敏電阻阻值較大，因此必須使用并聯(lián)電路，且定值電阻位于干路，起到保護(hù)電路的作用。則實(shí)物電路的連接如圖。（4）電源內(nèi)阻很小，故U控≈E電＝3V，電磁鐵兩端電壓U0＝I0R0＝50×10－3×20.0V＝1V，故定值電阻兩端電壓U定＝U控－U0＝2V；當(dāng)光強(qiáng)IV＝2cd時(shí)，光敏電阻的阻值R＝18.0Ω，通過光敏電阻的電流I＝U0R＝118A，故通過定值電阻的電流I定＝I0＋I(xiàn)，則R定＝U定I定【典例3】有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器，其鐵芯粗細(xì)一致，如圖甲所示。它有兩個(gè)外觀基本相同的線圈A、B（內(nèi)部導(dǎo)線電阻率、橫截面積相同），線圈外部還可以再繞線圈。（1）某同學(xué)用多用電表的“×1”歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值，指針分別對應(yīng)圖乙中的a、b位置，則A線圈的電阻為24Ω，由此可推斷A（選填“A”或“B”）線圈的匝數(shù)較多。（2）如果把該變壓器看作理想變壓器，現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù)，提供的器材有：一根足夠長絕緣導(dǎo)線，一只多用電表和低壓交流電源。請完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：①用絕緣導(dǎo)線在線圈B上繞制n匝線圈；②將A線圈與低壓交流電源相連接；③用多用電表的“交流電壓”擋分別測量A線圈的輸入電壓UA和繞制（選填“繞制”或“B”）線圈的輸出電壓U；④則A線圈的匝數(shù)為UAUn（用已知和測得量的符號表示3步穩(wěn)解題①實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗縜.判斷兩個(gè)外觀基本相同的線圈A、B的匝數(shù)多少關(guān)系。b.測量A線圈的匝數(shù)。②實(shí)驗(yàn)原理是什么？a.電阻定律。b.理想變壓器的原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系。③怎樣處理數(shù)據(jù)？a.通過多用電表讀出線圈A、B的電阻，根據(jù)電阻大小結(jié)合電阻定律判斷線圈A、B匝數(shù)的多少關(guān)系。b.利用UAU＝nAn，求解nA解析：（1）多用電表歐姆擋讀數(shù)＝指針指示值×倍率。a的讀數(shù)為24，倍率為“×1”，所以A線圈的電阻為24Ω。根據(jù)電阻定律，導(dǎo)線越長，電阻越大，因?yàn)锳的電阻比B大，所以A線圈匝數(shù)多。（2）③因?yàn)橐獪y量A線圈匝數(shù)，所以要把A線圈與低壓交流電源相連接。變壓器輸入、輸出電壓都是交流電，所以要用交流電壓擋測繞制線圈的輸出電壓U。④根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比，有UAU＝nAn，所以nA某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想用220V交流電源作為某小型電器的電源。他先制作了一個(gè)交流變?yōu)橹绷鞯恼髌鳎沁@個(gè)整流器需要用6V的交流電源，于是他又添置了一臺220V/6V的變壓器，如圖所示。他看到這個(gè)變壓器上有a、b、c、d四個(gè)引出線頭，且a、d引線比b、c引線粗。（1）他不知道接法，也沒有相應(yīng)的說明書。請你幫他判斷正確的接法是a、d端接6V（選填“220V”或“6V”）。（2）這臺220V/6V的理想變壓器接6V的線圈匝數(shù)是300匝，則接220V的線圈匝數(shù)是11000匝。解析：（1）因?yàn)槔硐胱儔浩鞯妮斎牍β实扔谳敵龉β剩捎玫氖墙祲鹤儔浩?，根?jù)P＝UI可知，副線圈中的電流大，為了減小輸電線上功率的損失，副線圈電線電阻要小，由公式R＝ρlS可知，引線要粗，故a、d接6V（2）根據(jù)變壓器工作原理知UadUbc＝nadnbc，若理想變壓器接6V的線圈匝數(shù)是300匝【典例4】（2022·廣東高考12題）彈性導(dǎo)電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件。某同學(xué)測量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）裝置安裝和電路連接如圖甲所示，導(dǎo)電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導(dǎo)線接入如圖乙所示的電路中。（2）導(dǎo)電繩拉伸后的長度L及其電阻Rx的測量①將導(dǎo)電繩拉伸后，用刻度尺測量并記錄A、B間的距離，即為導(dǎo)電繩拉伸后的長度L。②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和I1。③閉合S2，電壓表的示數(shù)變?。ㄟx填“變大”或“變小”）。調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U，記錄電流表的示數(shù)I2，則此時(shí)導(dǎo)電繩的電阻Rx＝UI2－I1（用I1、I2④斷開S1，增大導(dǎo)電繩拉伸量，測量并記錄A、B間的距離，重復(fù)步驟②和③。（3）該電壓表內(nèi)阻對導(dǎo)電繩電阻的測量值無（選填“有”或“無”）影響。（4）圖丙是根據(jù)部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的RxL圖線。將該導(dǎo)電繩兩端固定在某種機(jī)械臂上，當(dāng)機(jī)械臂彎曲后，測得導(dǎo)電繩的電阻Rx為1.33kΩ，則由圖線可讀出導(dǎo)電繩拉伸后的長度為51.80cm，即為機(jī)械臂彎曲后的長度。3步穩(wěn)解題①實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?？測量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關(guān)系。②實(shí)驗(yàn)原理是什么？部分電路的歐姆定律、并聯(lián)電阻的計(jì)算。③怎樣處理數(shù)據(jù)？a.利用串并聯(lián)電路知識進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；b.利用Rx-L圖線直接讀出導(dǎo)電繩電阻Rx＝1.33kΩ對應(yīng)的導(dǎo)電繩拉伸后的長度L。解析：（2）斷開開關(guān)S2，根據(jù)歐姆定律可得定值電阻的阻值R0＝UI1。閉合開關(guān)S2，導(dǎo)電繩與定值電阻并聯(lián)，并聯(lián)后的總電阻小于定值電阻的阻值R0，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)變小。調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電壓表的示數(shù)仍為U，則有UR0＋URx＝I2，（3）考慮電壓表內(nèi)阻時(shí)，有I1U＝1R0＋1RV，I2U＝1R0＋1Rx＋1RV（4）由RxL圖線可知，導(dǎo)電繩電阻Rx＝1.33kΩ對應(yīng)的導(dǎo)電繩拉伸后的長度L＝51.80cm。某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“自動限重器”，如圖甲所示。該裝置由控制電路和工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機(jī)（實(shí)質(zhì)是電動機(jī)）、壓敏電阻R1和滑動變阻器R2等。壓敏電阻R1的阻值隨壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)貨架承受的壓力達(dá)到限定值時(shí)，電磁繼電器會自動控制貨物裝載機(jī)停止向貨架上擺放物品。已知控制電路的電源電動勢E＝6V，r＝2Ω，電磁繼電器線圈的阻值忽略不計(jì)。請你解答下列問題：（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的電路連接完整。答案：見解析圖（2）當(dāng)電磁繼電器線圈中的電流大小為15mA時(shí)，銜鐵被吸下。若貨架能承受的最大壓力為800N，則所選滑動變阻器R2的最大阻值至少為318Ω。解析：（1）連接電路如圖所示。（2）R1與R2串聯(lián)，有I1＝I2＝Imax＝15mA＝0.015A根據(jù)閉合電路的歐姆定律得R1＋R2＋r＝E由題圖乙可知，F(xiàn)＝800N時(shí)，R1＝80Ω，所以R2＝EImax－r－R1＝60.015－2－80Ω1.在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材如圖所示。（1）小海同學(xué)將變壓器的原線圈接在低壓交流電源上，小燈泡接在變壓器的副線圈上，小燈泡發(fā)光，下列說法正確的是C。A.將原線圈接在電壓相同的低壓直流電源上，小燈泡亮度不變B.電流從原線圈經(jīng)鐵芯流到副線圈，最后流過小燈泡C.將可拆變壓器的橫條鐵芯取下，小燈泡的亮度降低（2）實(shí)驗(yàn)過程中，小海同學(xué)聽到變壓器發(fā)出明顯的“嗡嗡”低鳴聲，引起該現(xiàn)象的原因可能是B。A.原線圈上輸入電壓過低B.變壓器上的兩個(gè)固定螺絲沒有擰緊C.小燈泡與底座之間接觸不良解析：（1）將原線圈接在電壓相同的低壓直流電源時(shí)，小燈泡將會熄滅，亮度發(fā)生變化，A錯(cuò)誤；電流不會從原線圈經(jīng)鐵芯流到副線圈，B錯(cuò)誤；將可拆變壓器的橫條鐵芯取下后，導(dǎo)致電磁感應(yīng)現(xiàn)象減弱，感應(yīng)電流減小，故小燈泡的亮度降低，C正確。（2）聽到變壓器發(fā)出明顯的“嗡嗡”低鳴聲，是因?yàn)樽儔浩魃系膬蓚€(gè)固定螺絲沒有擰緊才會出現(xiàn)的現(xiàn)象，A、C錯(cuò)誤，B正確。2.在探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小李同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器（鐵芯不閉合）進(jìn)行研究。（1）實(shí)驗(yàn)還需下列器材中的BC；A.電流表B.多用電表C.低壓交流電源（2）實(shí)驗(yàn)中，變壓器的原線圈接“0、8”接線柱，副線圈接線“0、4”接線柱，當(dāng)副線圈所接電表的示數(shù)為5.0V，則所接電源電壓擋位可能為A。A.18.0V B.10.0VC.5.0V D.2.5V解析：（1）本實(shí)驗(yàn)中，變壓器的原線圈應(yīng)接在交流電源上，為了知道原、副線圈的電壓比和線圈匝數(shù)比之間的關(guān)系，還需要用多用電表測交流電壓，故選B、C。（2）理想變壓器原、副線圈電壓和匝數(shù)的關(guān)系為U1U2＝n1n2；若變壓器的原線圈接“0、8”接線柱，副線圈接線“0、4”接線柱，則原、副線圈匝數(shù)比為n1n2＝2，則原線圈兩端電壓U1＝n1n2U2＝10V；本題中可拆變壓器并非理想變壓器3.（2021·廣東高考12題）某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要已選用了規(guī)格和量程合適的器材。（1）先用多用電表預(yù)判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當(dāng)倍率的歐姆擋，將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊“0Ω”處。測量時(shí)觀察到熱敏電阻溫度越高，相同倍率下多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而減小。（2）再按圖連接好電路進(jìn)行測量。①閉合開關(guān)S前，將滑動變阻器R1的滑片滑到b（選填“a”或“b”）端。將溫控室的溫度設(shè)置為T，電阻箱R0調(diào)為某一阻值R01。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)、T和R01。斷開開關(guān)S。再將電壓表與熱敏電阻C端間的導(dǎo)線改接到D端，閉合開關(guān)S。反復(fù)調(diào)節(jié)R0和R1，使電壓表和電流表的示數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同。記錄此時(shí)電阻箱的阻值R02。斷開開關(guān)S。②實(shí)驗(yàn)中記錄的阻值R01大于（選填“大于”“小于”或“等于”）R02。此時(shí)熱敏電阻阻值RT＝R01－R02。解析：（1）選擇倍率適當(dāng)?shù)臍W姆擋，將兩表筆短接；歐姆表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，則阻值越小，可判斷熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。（2）①閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器R1的阻值調(diào)到最大，即將滑片滑到b端。②因?yàn)閮纱坞妷罕砗碗娏鞅淼氖緮?shù)相同，所以R01＝R02＋RT，即RT＝R01－R02，可知R01大于R02。4.（2022·河北高考12題）某物理興趣小組利用廢棄電飯煲的部分器材自制簡易電飯煲，設(shè)計(jì)電路如圖1所示。選用的器材有：限溫開關(guān)S1（手動將其按下，開始持續(xù)加熱煮飯，當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于103℃時(shí)自動斷開，之后不能自動閉合）；保溫開關(guān)S2（當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于80℃時(shí)自動斷開，溫度低于70℃時(shí)自動閉合）；電飯煲的框架（結(jié)構(gòu)如圖2所示）。自備元件有：加熱電阻絲R（阻值為60Ω，用于加熱煮飯）；限流電阻R1和R2（阻值均為1kΩ），指示燈L1和L2（2.5V，0.6W，當(dāng)電流低于30mA時(shí)可視為熄滅）；保險(xiǎn)絲T。（1）按照興趣小組設(shè)計(jì)的電路，下列說法正確的是CD。A.按下S1，L1和L2均發(fā)光B.當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于103℃時(shí)，S1自動斷開，L1和L2均發(fā)光C.保溫過程中，S2自動在閉合、斷開狀態(tài)之間交替切換D.當(dāng)鍋內(nèi)溫度低于70℃時(shí)，S2自動閉合，L1發(fā)光，L2熄滅（2）簡易電飯煲制作完成后，試用時(shí)L1始終不亮，但加熱和保溫功能均正常。在不增加元件的前提下，斷開電源，使用多用電表判斷發(fā)生故障的元件。下列操作步驟的正確順序是CABDE（填寫各步驟前的字母）。A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置B.將兩支表筆直接接觸，調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向歐姆零點(diǎn)C.調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度D.測量指示燈L1兩端的阻值E.將選擇開關(guān)置于OFF位置或交流電壓最高擋操作時(shí)，將多用電表兩表筆與L1兩端接觸，若指針如圖3所示，可判斷是L1斷路損壞；若指針如圖4所示，可判斷是R1斷路損壞。（用電路中的元件符號表示）解析：（1）按下S1后L2支路被短路，則L2不會發(fā)光，A錯(cuò)誤；當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于103℃時(shí)，S1斷開，而要溫度降到70℃以下時(shí)S2才會閉合，則此時(shí)L2可能發(fā)光，此時(shí)電路中R與R1和L1并聯(lián)，并聯(lián)的整體再和L2、R2串聯(lián)，RL1＝10.42Ω，則回路中并聯(lián)的整體電阻，R并＝56.64Ω，則回路總電阻R總＝1067.06Ω，回路總電流I總＝220R總＝0.21A，則L2一定發(fā)光，此時(shí)并聯(lián)的整體的電壓為U并＝I總R并＝11.89V，則流過L1的電流為IL1＝U并RL1＋R1＝11.891000+10.42A＝0.012A，則流過L1的電流小于30mA，則L1熄滅，B錯(cuò)誤；由題意知，S2在鍋內(nèi)溫度高于80℃時(shí)自動斷開，鍋內(nèi)溫度降到70℃以下時(shí)S2自動閉合，C正確；當(dāng)鍋內(nèi)溫度低于70℃時(shí)，S2在自動閉合，L2支路被短路，則L2不會發(fā)光，此時(shí)電路中R與R1和L1并聯(lián)，則此時(shí)流過L1的電流為IL1'＝ERL1（2）多用電表的操作步驟為：調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度——機(jī)械調(diào)零；將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置——選擋；將兩支表筆直接接觸，調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向歐姆零點(diǎn)——?dú)W姆調(diào)零；測量指示燈L1兩端的阻值——測量；將選擇開關(guān)置于OFF位置或交流電壓最高擋——關(guān)閉多用電表。故正確順序?yàn)镃、A、B、D、E。由于試用時(shí)L1始終不亮，但加熱和保溫功能均正常，則說明R、L2、R2、T均正常，由題圖3可看出L1兩端有1060Ω左右的電阻，接近R1和