实验20 测特殊电阻的阻值（5大核心考点+4大创新考法）-【实验攻略】2025年高考物理必考实验重难点突破

实验20 测特殊电阻的阻值 目 录 01 新高考命题热点 02 核心考点综述 1）特殊电阻的分类与特性 ①光敏电阻 ②热敏电阻 ③压敏电阻 ④气敏电阻 ⑤力敏电阻 2）测量方法体系与电路设计 ①动态特性测量电路 ②补偿与校准技术 ③多物理量同步测量 3）环境控制与数据处理 ①环境参数控制 ②数据处理方法 4）典型实验方案设计 ①光敏电阻光谱响应测量 ②压敏电阻击穿特性研究 5）误差来源与改进措施 ①系统误差 ②偶然误差 03 典型真题精练 04 创新实验新考法 1）压（力）敏电阻 2）光敏电阻 3）热敏电阻 4）气敏电阻 05 分层强化训练 1.传感器特性与非线性分析 结合光敏、热敏等元件的非线性伏安特性曲线，考查环境变量（光照强度、温度）对阻值的影响规律。 要求通过图像斜率变化判断元件类型（如区分正 / 负温度系数热敏电阻），并进行数学建模（指数函数、Steinhart-Hart 方程等）。 2.智能传感与跨学科融合 利用 Arduino 开发板或 LabVIEW 软件构建智能检测系统，实现多物理量（光、温、压）同步采集与动态控制。 结合生物医学（人体电阻测量）、智能家居（光敏开关设计）等场景，分析特殊电阻在实际工程中的应用。 3.极端环境测量技术 研究高温、真空等极端条件下的电阻特性，如高温超导材料的零电阻效应、太空环境中材料的辐射响应。 考查补偿电路设计（如恒流源抑制温度漂移）和误差修正方法（如四探针法消除接触电阻）。 一、特殊电阻的分类与特性 1. 光敏电阻 （1）工作原理：半导体材料受光照时，价带电子跃迁到导带，电导率增加，阻值降低。 （2）特性曲线：阻值与光照强度呈负指数关系，典型数学模型：（α为灵敏度系数） （3）测量要点：需在暗室中进行，使用单色光源（如激光二极管）控制光强，避免环境光干扰。 2. 热敏电阻 （1）分类： PTC（正温度系数）：阻值随温度升高显著增大（如钛酸钡陶瓷）。 NTC（负温度系数）：阻值随温度升高而减小（如掺杂硅材料）。 （2）温度特性公式： （B为材料常数） （3）测量要点：使用恒温油浴或帕尔贴元件控温，温度分辨率需达 0.1℃。 3. 压敏电阻 （1）特性：当电压超过阈值时，阻值急剧下降，具有非线性伏安特性。 （2）典型应用：浪涌保护器，其伏安特性符合：（C为材料常数，k为非线性指数）。 （3）测量要点：需施加梯度电压，记录击穿电压和漏电流。 4. 气敏电阻 （1）工作原理：金属氧化物半导体表面吸附气体分子后，电导率变化。 （2）灵敏度公式：（空气中电阻与目标气体中电阻的比值）。 （3）测量要点：使用气体配比箱精确控制浓度，需加热至工作温度（200-400℃）。 5.力敏电阻 （1）压阻效应： 硅材料在应力作用下，晶格畸变导致电阻率变化。 （2）压阻系数：，与晶向有关（<100> 晶向最大）。 （3）应用场景：电子秤、加速度传感器、血压计。 二、测量方法体系与电路设计 1. 动态特性测量电路 （1）恒流源供电： 电路：使用 LM317 集成稳压器构成恒流源，确保通过元件的电流恒定。 优点：消除焦耳热影响，适合热敏电阻温度特性研究。 （2）脉冲式测量： 原理：短时通电测量电压，减少发热时间（如 10ms 脉冲）。 适用：高灵敏度元件（如气敏电阻）。 2. 补偿与校准技术 （1）光敏电阻暗电流补偿：Rlight＝Rmeasured－Rdark 步骤：先测暗电阻Rdark，再测光照下的电阻Rmeasured。 （2）热敏电阻线性化处理： 采用惠斯通电桥电路，通过调整桥臂电阻实现线性输出。 3. 多物理量同步测量 （1）光 - 电 - 热耦合系统： 使用光纤光谱仪监测光强，热电偶测量温度，同步记录阻值变化。 （2）典型实验：研究光热协同作用下的光敏电阻响应。 三、环境控制与数据处理 1. 环境参数控制 （1）光强控制： 使用中性密度滤光片（如 ND 滤镜）实现光强分级衰减。 光强单位换算：1 勒克斯（lx）= 1 流明（lm）/ 平方米。 （2）压力控制： 机械装置：螺旋测微器施加压力，精度达 0.01N。 气压控制：真空系统 + 压力传感器，实现 10⁻³ Pa 至常压的调节。 2. 数据处理方法 （1）非线性拟合： 使用 Origin 软件对光敏电阻数据进行指数拟合：R＝A e-B I ＋ C 热敏电阻的 Steinhart-Hart 方程拟合： （2）不确定性分析： 光敏电阻的相对误差公式： 四、典型实验方案设计 1. 光敏电阻光谱响应测量 （1）实验步骤： 使用单色仪产生不同波长的光。 测量光敏电阻在各波长下的阻值。 绘制光谱响应曲线（R-λ 曲线）。 （2）数据示例： 波长 (nm) 400 500 600 700 阻值 (kΩ) 12.5 8.3 5.1 3.8 2. 压敏电阻击穿特性研究 （1）关键参数： 击穿电压 Vbr：电流达到 1mA 时的电压。 残压比（Vres为冲击电流下的电压）。 （2）测量电路： 高压电源 → 限流电阻 → 压敏电阻 → 示波器（监测电压波形） 五、误差来源与改进措施 1. 系统误差 （1）温度漂移：使用恒温装置（如 PID 温控器），控制温度波动≤0.05℃。 （2）接触电阻：采用四探针法测量，消除引线电阻影响。 2. 偶然误差 （1）光强波动：使用光功率计实时监测，数据采集同步触发。 （2）压力不稳定：液压系统配合压力传感器，闭环控制压力值。 【例1】（2024·贵州·高考真题）某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用的器材有： 热敏电阻； 电流表G（内阻为，满偏电流为）； 定值电阻R（阻值为）； 电阻箱（阻值）； 电源E（电动势恒定，内阻不计）； 单刀双掷开关、单刀单掷开关；导线若干。 请完成下列步骤： (1)该小组设计了如图（a）所示的电路图。根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。 (2)开关断开，将电阻箱的阻值调到 （填“最大”或“最小”）。开关接1，调节电阻箱，当电阻箱读数为时，电流表示数为。再将改接2，电流表示数为，断开。得到此时热敏电阻的阻值为 Ω。 (3)该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图（c）所示，结合（2）中的结果得到温度控制室内此时的温度约为 ℃。（结果取整数） (4)开关接1，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。再将改接2，如果电流表示数为，则此时热敏电阻 （用k表示），根据图（c）即可得到此时温度控制室内的温度。 【答案】(1) (2) 最大 (3)8 (4) 【解析】（1）由图（a）所示的电路图，图（b）中的实物图连线如图所示。 （2）[1]由图（a）可知，电阻箱起到保护电路的作用，因此开关闭合前，将电阻箱的阻值调到最大。 [2]开关接1时，由欧姆定律可得 接2时，则有 联立解得 （3）由图（c）可知，时，对应的温度约为8℃。 （4）开关接1，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。由并联电路的分流作用，结合 ，可得干路电流为，则有并联部分的电阻 由欧姆定律可得 结合 解得 接2时，电流表示数为，同理可得干路电流可为，由欧姆定律可得 结合 其中 解得 【例2】（2024·浙江·高考真题）在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（） 220 160 100 60 45 30 25 15 某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于，现要求将室内温度控制在范围，且1、2两端电压大于，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 ， 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）。 A．     B．   C． 【答案】 C 3 1.8 【解析】[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，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，控制开关开启加热系统加热。故C正确。 故选C。 [2]由热敏电阻在不同温度时的阻值表可知，的阻值为 由题意可知 解得 [3] 时关闭加热系统，此时热敏电阻阻值为，此时1、2两点间的电压为则1、2两端的电压小于1.8V时，自动关闭加热系统。 【例3】（2022·重庆·高考真题）某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。 （1）用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0μA，须调节 （选填一种给定的实验器材）。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0μA；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻 （选填“远大于”“接近”“远小于”）RT阻值的电压表。 （2）测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率是 （保留2位有效数字）。 【答案】 可变电阻R1 远大于 -1.2 【解析】（1）[1]由题知恒压直流电源E的电动势不变，而用加热器调节RT的温度后，导致整个回路的总电阻改变。而要确保电流表的示数仍为50.0μA，则需控制整个回路的总电阻不变，故需要调节的器材是可变电阻R1。 [2]连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与RT并联后R总减小，则根据并联电阻的关系有 则要保证R总不变需须将原电压表更换为内阻远大于RT阻值的电压表。 （2）[3]图可得温度为35.0°C时电压表的电压为1.6V，且实验设定恒定电流为50.0μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT1= 32kΩ；温度为40.0°C时电压表的电压为1.3V，且实验设定恒定电流为50.0μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT2= 26kΩ，则温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率是 负号表示随着温度升高RT的阻值减小。 【变式1】压（力）敏电阻 1．（2025·上海·二模）物理小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计，他们希望能从表盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图甲所示，其中R1是定值电阻，R2是最大阻值为500Ω的滑动变阻器，理想电流表A的量程为0~6mA，电源电动势E为9V，内阻不计。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图乙所示。 (1)同学们找到了三个定值电阻，R1应选阻值为 （填“A”“B”或“C”）的，它的作用是 。 A．10Ω　　B．500Ω　　C．1200Ω (2)连接好电路后，兴趣小组的同学调节R2，在未对压敏电阻施加压力时，使电流表指针指到满偏位置，则电流表的5mA刻度线处应标注 N；改装后电子压力计的刻度 （填“均匀”或“不均匀”），试说明理由 。 (3)若考虑电流表的内阻和电源的内阻，则压力的测量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1) C 保护电路 (2) 15 不均匀 见解析 (3)等于 【解析】（1）[1]根据电动势和电流表量程，得出电路总电阻最少为 三个电阻中只有1200Ω的合适。 故选C。 [2]R1的作用是保护电路。 （2）[1]以上可知电流满偏时，电路总电阻为1500Ω，压敏电阻不受压力，故此时对应的压力为0；电流表的示数为5mA时，电路总电阻为 即总电阻比之前增加了300Ω，由于未加压力时压敏电阻为，则此时压力传感器的电阻为500Ω，通过图乙有 解得此时压力为 [2][3]图乙可知 根据图甲，由闭合电路欧姆定律得 可知改装后电子压力计的刻度不均匀。 （3）在调零时，已经将电流表内阻和电源内阻的影响考虑进去了，所以这种情况下没有系统误差，压力的测量值等于真实值。 【变式2】 光敏电阻 2．（2025·广东江门·一模）智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度简称照度，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。 智能光控电路的核心元件是光敏电阻，某同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度时的阻值，实验所用器材：电源，滑动变阻器（最大阻值为），电压表（量程为，内阻为），毫安表（量程为，内阻不计），定值电阻，开关和导线若干。 (1)在闭合开关前，应把的滑片移到 （选填“左”或“右”）端； (2)某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为 V，电流表读数为，此时光敏电阻的阻值为 Ω； (3)该同学通过测量得到了6组数据，他作出光敏电阻的阻值随照度变化的图像如图丁所示，由图丁可初步判断光敏电阻的阻值与照度 反比例函数关系（选填“满足”或“不满足"）； (4)该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻忽略不计，电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻的电压增加到时光照系统开始工作，为了使照度降低到4klx时，自动控制系统开始补光，则的阻值应该调节为 ： (5)要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是 。 【答案】(1)左 (2) 1.80 3.6×10³ (3)不满足 (4) (5)减小 【解析】（1）为了保证电路的安全应将滑动变阻器滑到左端，从而使光敏电阻两端的电压为零。 （2）[1]电压表的最小刻度值为0.1V，如图丙所示，电压表的读数为1.80V； [2]根据串联电路电压与电阻成正比的关系，光敏电阻两端的电压为V 电流表读数为1.5mA，故此时光敏电阻的阻值为 （3）根据图像可知纵坐标与横坐标的乘积不是一个常数，所以光敏电阻的阻值与照度不满足反比例函数关系。 （4）根据闭合电路欧姆定律 根据图像可知在照度降低到4klx时，对应的阻值为又由 其中U=2V联立可得 （5）减小R2的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流变大，R两端的电压变大，从而导致自动控制系统正常工作时的最小照度高于4000lx，加快蔬菜的生长。 【变式3】热敏电阻 3．（2025·湖南长沙·一模）随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。 A．电源（电动势，内阻可忽略） B．电流表（满偏电流，内阻） C．电流表（量程，内阻约为） D．滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 (1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为 （填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整 。 (2)物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为 W。（结果保留2位有效数字）。 (3)在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用 （填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因： 。 【答案】(1) D (2)2.5（2.4～2.6） (3) PTC 在汽车电路中，当温度升高，PTC热敏电阻的电阻会增大，由串联分压可知，可以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备。 【解析】（1）[1][2]因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选用阻值较小的滑动变阻器D，如图所示 （2）由测量电路，可知热敏电阻电压为 热敏电阻的电流为 把I1-I2图像转换为U-I图像，并做出电动势，内阻的电源的U-I图线，如图所示 图像中电源的U-I图线与图线b的交点坐标的乘积为该元件的实际功率 （3）[1][2]在汽车电路中，当温度升高，PTC热敏电阻的电阻会增大，由串联分压可知，可以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备。所以应该选用PTC热敏电阻。 【变式4】气敏电阻 4．（2024·重庆·模拟预测）酒驾是一种严重的违法行为，它对驾驶者自身和他人的安全都构成了极大的威胁。交警使用的酒精检测仪主要元件是酒精传感器。某同学想研究酒精传感器的电阻随酒精浓度的变化规律。他使用的主要器材如下： A．酒精传感器（电阻约几十欧） B．蓄电池（电动势，内阻不计） C．电流表（量程，内阻） D．电流表（量程，内阻约） E．电阻箱（最大阻值） F．滑动变阻器 G．开关及导线若干 (1)该同学想要尽量准确测量酒精传感器的阻值，他设计了如图甲所示的电路图，则图中的应选择 （请填写器材前面的字母）； (2)连接好电路，将酒精传感器放置于不同浓度酒精中测量其电阻的阻值，某次测量时读出、电表示数分别为、，则此次电阻阻值 （用题目所给的字母表示）； (3)该同学通过多次测量获得了酒精传感器的阻值随酒精浓度的变化关系如图乙所示，然后他利用以上器材设计了图丙中所示的酒精浓度测量仪。调节电阻箱的阻值为，按照图乙中的数据，将电流表上“电流”刻度线标为对应的“酒精浓度”，测试仪即可正常使用。则酒精浓度的“0刻度线”应该标到电流表刻度的 mA处； (4)该同学在利用上述自制酒精浓度测量仪进行酒精浓度测试时，电流表指针如图丁所示。若规定酒精气体浓度在之间属于酒驾；酒精气体浓度达到或超过属于醉驾，则该次测试的酒精气体浓度在 （选填“酒驾”或“醉驾”）范围内。 【答案】(1)D (2) (3)200 (4)醉驾 【解析】（1）因为电流表的的内阻未知，所以电表a、b应分别为电流表、电流表。酒精传感器的阻值由并联电路特点及欧姆定律可得 其中、分别为电流表、电流表的示数。 （2）酒精传感器的阻值由并联电路特点及欧姆定律可得 （3）由闭合电路欧姆定律得 当酒精浓度为0时，将代入上式解得此时电流表读数 即酒精浓度的“0刻度线”应该标到电流表刻度的处。 （4）由图可知，此时电流表读数为，代入上问公式 可得此时传感器电阻 由图乙可得此时的酒精浓度大于，故该次测试者醉驾。 5．（2024·广西·三模）气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。该气敏电阻说明书给出的气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线如图a所示（横轴为） (1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致，测量部分甲醛浓度下的阻值，设计图b所示电路。利用如下实验器材测甲醛浓度为时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下： A．蓄电池（电动势，内阻不计） B．电压表（量程，内阻约） C．毫安表（量程，内阻约） D．滑动变阻器（最大阻值） E.滑动变阻器（最大阻值） F.开关、导线若干 ①参照图a中的参数，滑动变阻器应选用 （填“”或“”）； ②单刀双掷开关应接在 （填“1”或“2”）； (2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和，则此时气敏电阻的阻值为 （保留2位有效数字）。 (3)已知国家室内甲醛浓度标准是。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标。 电源电动势为（内阻不计），电路中、分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为，即发光二极管两端电压时点亮，绿色发光二极管的启动电压为，发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻和中， 是定值电阻，其阻值为 。 【答案】(1) 1 (2)1.5 (3) 3.9 【解析】（1）[1]根据图b可知，滑动变阻器采用了分压接法，为了调节方便，则滑动变阻器应该选择最大阻值较小的。 [2]由图a可知，甲醛浓度为的气敏电阻的阻值 由于，因此电流表应采用内接法，即开关接到1。 （2）根据欧姆定律可得气敏电阻阻值为 （3）[1]、串联，当甲醛浓度升高，气敏电阻的阻值增大时，红色发光二极管两端电压升高，所以为气敏电阻，为定值电阻。 [2]根据电阻与电压成正比，有 红色发光二极管处于点亮的临界状态，由图a可知时，气敏电阻的阻值，故可得 1．（2024·河北·模拟预测）一实验小组设计了如图甲所示的自动控制电路，在夜晚有车辆经过时，前方路灯将被点亮；、为相同规格的光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如图乙所示，、为调节范围的电阻箱，、可视为理想二极管，、为电磁继电器的线圈，当三极管的、两极间电压达到时，三极管被导通，从而使得由电源正极经电磁继电器、三极管的和极到达电源负极的回路被导通，电磁继电器吸附衔铁（未画出），从而使开关闭合，路灯被点亮。 (1)光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而 （填“减小”或“增大”）。 (2)为保证夜晚有车辆经过时，路灯会被点亮，电阻箱的阻值应分别设置为 ， 。 (3)二极管、的作用是 。 【答案】(1)增大 (2) 90 3 (3)防止线圈断电产生的自感电动势损坏三极管，提供自感电流释放的通路 【解析】（1）[1] 由题图乙可知，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大。 （2）[2][3] 由题图甲可知，越大，越小，三极管越容易被导通，开关越容易闭合，结合题图乙，夜晚有车辆经过时，光敏电阻阻值介于之间（关键：当三极管的、两极间电压达到时，三极管被导通），此时两个三极管均被导通。根据图像，三极管刚好导通时，， , 解得 ， 所以应该设置，。 （3）[4]线圈断电时会产生比较大的自感电动势，容易损坏三极管，所以二极管的作用是防止线圈断电产生的自感电动势损坏三极管，提供自感电流释放的通路。 2．（2024高三·全国·专题练习）某研究性学习小组利用压敏电阻制作电子秤。已知压敏电阻在压力作用下发生微小形变，它的电阻也随之发生变化，其阻值R随压力F变化的图像如图甲所示，其中，图像斜率。小组同学按图乙所示电路制作了一个简易电子秤(秤盘质量不计)，电路中电源电动势，内阻未知，电流表量程为10mA，内阻，g取10m/s2。 (1)下列操作步骤的正确顺序是 。 ①秤盘上放置已知重力的重物G，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变；读出此时电流表示数I； ②换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值； ③秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏； ④将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。 (2)实验时发现电流表量程偏小，根据需要将其量程扩大为100mA，则应该给该电流表 (填“串联”或“并联”)阻值为 Ω的电阻。 (3)用改装后的电流表进行操作，若电流表示数为20mA，则待测重物质量 kg。 (4)改装后的刻度盘，其0刻度线在电流表 (选填“零刻度”或“满刻度”)处。 (5)若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤③的操作，则测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 【答案】(1)③①②④ (2) 并联 2 (3)10 (4)满刻度 (5)不变 【解析】（1）在本实验中应先让秤盘上不放重物，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏，然后在秤盘上放置已知重力的重物G，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，读出此时电流表示数I，再换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值，最后将电流表刻度盘改装为质量刻度盘，故合理的实验操作顺序为③①②④。 （2）当小量程的电流表改装成量程较大的电流表时，需要并联一个小电阻，有 解得 （3）根据闭合电路欧姆定律可得，当秤盘上不放重物时，调节滑动变阻器使得电流表满偏，有 当秤盘上放上重物，且电流表示数为20mA时，有 又因为 联立解得 （4）由于压敏电阻阻值R随压力增大而增大，则电流表示数随压力增大而减小，所以改装后的刻度盘，其零刻度线在电流表的满刻度处。 （5）根据操作过程③可知，当电源电动势不变，而内阻增大时，仍可以通过减小滑动变阻器接入电路的阻值使得电流表达到满偏，回路中电源内阻和滑动变阻器接入电路的总电阻不变，所以测量结果不变。 3．（2024·广东东莞·模拟预测）电子秤能够准确地测量物体的质量，其中半导体薄膜压力传感器是其关键的电学元件。半导体薄膜压力传感器在压力作用下会发生微小形变，其阻值随压力F变化的图线如图1所示。某学习小组利用该元件和电流表A等器材设计了如图2所示的电路，尝试用该装置测量物体的质量。已知图2中电源电动势为（内阻未知），电流表A的量程为，内阻为18.0Ω。重力加速度g取。请回答以下问题： (1)实验时发现电流表A量程偏小，需要将其量程扩大为，应该给电流表A （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 Ω的电阻； (2)用改装后的电流表按图2所示的电路图进行实验，压力传感器上先不放物体，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表指针满偏。保持滑片P位置不变，然后在压力传感器上放一物体，电流表的示数为0.18A，此时压力传感器的阻值为 ，则所放物体的质量 ； (3)使用一段时间后，该电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变。调节滑动变阻器R的滑片P，电流表指针满偏后进行测量，则测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 并联 2.0 (2) 13.0 0.8 (3)不变 【解析】（1）[1][2]当小量程的电流表改装成量程较大的电流表时，需要并联一个小电阻；有 代入数据解得 Rx=2.0Ω （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得，当秤盘上不放重物时 RF0=5.0Ω 调节滑动变阻器使得电流表满偏，有 当秤盘上放上重物，且电流表示数为0.18A时，有 联立得 RF=13.0Ω 结合图像可得压力为 F=8.0N 则 m=0.8kg （3）当电源电动势不变，而内阻增大时，仍可以使得电流表达到满偏，滑动变阻器接入电路的阻值减小，但回路中电源内阻和滑动变阻器接入电路的总电阻不变，所以测量结果不变。 4．（2024·安徽淮北·二模）酒驾严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为准则。酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻与酒精气体浓度的关系如图甲所示。某同学利用酒精气体传感器设计一款酒精检测仪电路图如图乙所示。但是该同学除了酒精气体传感器外，在实验室只找到以下器材： A．干电池组（电动势，内阻） B．表头G（满偏电流，内阻） C．电阻箱（最大阻值） D．电阻箱（最大阻值） E．多用电表 F．开关及导线若干 (1)为了完成实验，该同学先将表头和电阻箱改装成量程为的电压表。与应 联（选填“串”或“并”），的阻值调为 ； (2)该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在表头上处，则电阻箱的阻值应调为 （保留两位有效数字）； (3)完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针如图丙所示。已知酒精气体浓度在之间属于饮酒驾驶，酒精气体浓度达到或超过属于醉酒驾驶，则该次测试的酒精气体浓度在 （选填“酒驾”或“醉驾”）范围内； (4)使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大，若直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 串 360 (2)33 (3)醉驾 (4)偏大 【解析】（1）[1][2]要将表头改装为电压表，需要串联一个电阻 （2）由题意，表头显示电流为时，传感器电阻为，电路中电流为 则 （3）此时表头中的实际电流为，则电压为，此时传感器的实际电流为 此时传感器电阻 属于醉驾范围。 （4）使用较长时间后，干电池电动势不变，内阻增大，同一酒精浓度下，电路中的总电流将偏小，传感器分压减小，故所测得的酒精浓度值偏大。 5．（2024·陕西铜川·模拟预测）某物理兴趣实验小组的同学为了探究热敏电阻的阻值和温度的关系，实验室为其提供了如下的实验器材： A．电源电动势，内阻不计；    B．电流表（，内阻）； C．电流表（，内阻约为）；    D．定值电阻（用作保护电路）； E.滑动变阻器；    F.滑动变阻器； G.热敏电阻；        H.开关S、导线若干。 (1)实验时要求电流表的电流从0开始调节，则滑动变阻器应选择 （填器材的代号）； (2)为了精确地测量热敏电阻在不同温度下的阻值，利用以上的实验器材设计电路，并将设计好的电路画在虚线框中 ； (3)闭合开关，调节滑动变阻器，两电表、的读数分别记为、；则此次测量时，热敏电阻的阻值为 （用测量量和已知量表示）； (4)该小组的同学通过测量的实验数据描绘出了该热敏电阻的阻值关于温度的函数图像，如图甲所示，则该热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐 （填“减小”“不变”或“增大”）；由图像可知，温度为时，该热敏电阻的阻值为 ； (5)该小组的同学将热敏电阻接在如图乙所示的电路中，已知电源为输入电流恒为的恒流电源，定值电阻、，接通电路后理想电压表的示数为，则热敏电阻所处环境的温度为 。 【答案】(1) (2) (3) (4) 减小 2.5 (5)30 【解析】（1）因为要求电流表的示数从0开始调节，则滑动变阻器应用作分压接法，所以滑动变阻器应选择阻值较小的，即应选择。 （2）由于电流表的内阻已知，则在测量热敏电阻的阻值时，电流表应用充当电压表，又定值电阻用作保护电路，则电路如图所示 （3）由电路图可知，热敏电阻两端的电压为 通过热敏电阻的电流为 （4）[1]由图像可知，温度越高，电阻的倒数越大，则热敏电阻的阻值越小。 [2]由图像可知 当温度为时，. （5）由电路可知流过的电流为 可得 则此时电源的电压为 整理，可得 解得 6．（2024·湖北武汉·模拟预测）某实验探究小组制作热敏温度计。在实验室找到下列器材： A．电流计G（量程为10mA，内阻约为50Ω） B．标准毫安表mA（量程为30mA，内阻约为65Ω） C．电阻箱R（阻值范围为0~999.9Ω） D．电阻箱R0（阻值范围为0~999.9Ω） E.干电池一节（电动势为1.5V，内阻很小） F.热敏电阻RT G.开关S、导线若干 (1)该实验小组先设计如图（a）所示实验电路测电流计的内阻Rg。当电阻箱的值R=36.0Ω时，标准毫安表示数为18.0mA，电流计示数为8.0mA。则电流计内阻Rg= Ω（保留3位有效数字）。 (2)为将电流计的量程扩大为原来的6倍，该实验小组将电阻箱与电流计并联，把电流计改装成电流表A，则应将电阻箱的阻值调为 Ω。 (3)已知热敏电阻RT的说明书上给出其性能如图（b）所示。利用上述改装的电流表和热敏电阻制作热敏温度计，其电路如图（c）所示，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，原电流计指针满偏的位置标为50℃。若不计电源内阻，则应调节R0= Ω，原电流计指针在5mA处应标为 ℃（保留2位有效数字）。 (4)如果按上述计算结果调节R0，由于电源有内阻，所测温度与实际温度相比 （填“偏高”“偏低”或“不变”）。 【答案】(1)45.0 (2)9.0 (3) 7.5 30 (4)偏低 【解析】（1）由欧姆定律可知 代入数据可得电流计内阻为 （2）将电流计的量程扩大为原来的6倍，则电阻箱分电流，由欧姆定律可知 代入数据解得，应将电阻箱的阻值调为 （3）[1]由题意可知，改装后的电流表量程为 内阻为 原电流计指针满偏的位置标为50℃，此时热敏电阻阻值为 由闭合电路的欧姆定律 代入数据解得 [2]原电流计指针在5mA处时说明改装后的电流表示数为 由闭合电路欧姆定律 解得 由图（b）可知，时温度为，故原电流计指针在5mA处应标为。 （4）如果电源有内阻，则的计算值偏大，所测温度比实际温度偏低。 7．（2024·广东·模拟预测）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统。现要组装一个由压敏电阻控制的报警系统，要求当压敏电阻的压力达到或超过10000N时，系统报警。提供的器材有：直流电源E=9V（内阻不计），报警器（内阻很小，流过的电流超过时10mA就会报警），压敏电阻，电阻箱（最大阻值为999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为1000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。该系统的原理电路图如图甲所示，压敏电阻的阻值随压力F变化如图乙所示。 (1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。 (2)为保证报警系统正常工作，电路中应选用滑动变阻器 （填“R1”或“R2”）。 (3)按照下列步骤调节此报警系统： ①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为 Ω； ②将开关s向 （填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 。 保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。 (4)若直流电源用久后，内阻不断增大（电动势近似为不变），则压敏电阻承受的压力F （填“大于”、“小于”或“等于”）10000N才会报警器。 【答案】(1) (2)R2 (3) 100 d 报警器开始报警时停止滑动 (4)大于 【解析】（1）根据报警系统原理电路图连接如图所示 （2）根据实验原理电路可知滑动变阻器在电路用于串联限流作用，应选用最大阻值为1000Ω的滑动变阻器R2，故填R2。 （3）[1]根据压敏电阻的阻值随压力F变化如图乙所示，当压敏电阻的压力达到10000N时， 压敏电阻为，当开关s打到c时，由闭合电路欧姆定律得 知 解得 [2][3]根据报警系统原理，将电阻箱调到一固定的阻值，应将开关s向d端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，改变电路的电流，直至报警器开始报警时停止滑动，然后保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。故填d，报警器开始报警时停止滑动。 （4）若直流电源用久后，内阻不断增大（电动势近似为不变），由闭合电路欧姆定律 可知，电动势E和报警电流I时，内阻增大，则压敏电阻 由图乙可知则压敏电阻承受的压力F大于10000N才会报警器，故填大于。 8．（2024·湖北·三模）假日自驾旅游逐渐成为风尚，温暖的生活气息诠释了人们对美好幸福生活的追求，喝酒不开车已经成为基本行为准则。常用的一款酒精检测仪如图甲所示，其核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如乙图所示。研究性学习小组想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材： A．蓄电池（电动势，内阻） B．表头G（满偏电流6.0mA，内阻未知） C．电流表A（满偏电流10mA，内阻未知） D．电阻箱（最大阻值） E.电阻箱（最大阻值） F.开关及导线若干 (1)研究性学习小组设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10倍，进行了如下操作：先断开开关、、，将、调到最大值。合上开关，将拨到2处，调节，使表头G满偏，电流表A示数为I。此时合上开关，调节和，当电流表A仍为I时，表头G示数如图丁所示，此时为，则改装电表时应将调为 ，改装结束后断开所有开关。 (2)若将图丙中开关、合上，而将拨到1处，电阻箱的阻值调为，酒精气体浓度为零时，表头G的读数为 mA。 (3)完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向4.00mA。已知酒精浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度范围属于 （选填“酒驾”或“醉驾”）。 (4)使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整 （“”或“”），使得所测的酒精气体浓度仍为准确值。 【答案】(1)12 (2)2.0 (3)酒驾 (4) 【解析】（1）合上开关，将拨到2处，调节，使表头G满偏，电流表A示数为I。则表头G与电流表A串联，可得 此时合上开关，调节和，当电流表A仍为I时，则表头G与R1并联，由图丁可知 则R1中电流为 根据 解得 将表头G的量程扩大为原来的10倍，则 根据 解得 （2）改装后电流表的内阻为 由图乙可知酒精气体浓度为零时，传感器的电阻为 R＝80 由闭合电路欧姆定律可得 则表头G的读数为 （3）某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向4.00mA，电路中总电流 I3＝10×4.00 mA＝40.0 mA＝0.04 A 由闭合电路欧姆定律可得 解得 由图乙可知酒精浓度为0.4 mg/mL，所以该次测试的酒精浓度范围属于酒驾。 （4）由闭合电路欧姆定律可知 使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，要想所测的酒精气体浓度仍为准确值，则电路中电流不变，则需要把R2调小，使电路中总电阻减小。 9．（2024·山东济南·三模）某实验小组利用压敏电阻设计可测量气体压强的实验电路，并验证等温条件下气体压强与体积的反比关系。该小组查阅资料得知，所用到的压敏电阻工作面受到的压力与阻值的关系如图甲所示，图中压力在到之间时，阻值与压力满足（Ω），该实验小组在此压力范围内进行实验。已知实验室大气压强为，压敏电阻工作面面积为。 该实验小组把压敏电阻（工作面向下）嵌入到活塞上，并设计了如图乙所示的电路图来进行实验，主要实验器材有： 微安表（，内阻）； 电阻箱（）； 电源（电动势为，内阻不计）； 开关K、导线若干。 (1)调节电阻箱的阻值，当工作面受到压力为时，电流表示数为，则电阻箱接入阻值为 ，此时压敏电阻工作面所处环境的压强为 ； (2)打开针管的出气口，调节活塞位置至气体体积为，然后关闭出气口，缓慢推动针管活塞，记录多组针管内气体的体积以及与之对应的电流，实验过程中，气体体积越小，微安表的示数 （选填“越大”或者“越小”）； (3)在（2）过程中，电流的倒数与气体体积的倒数若满足的关系为： ，即可验证一定质量的气体在等温条件下压强和体积满足反比关系。 【答案】(1) 9000 (2)越大 (3)或者 【解析】（1）[1]根据闭合电路欧姆定律可知 解得 [2] 此时压敏电阻工作面所处环境的压强为 （2）由题意可知，当缓慢推动针管活塞，气体体积越小，压强越大，即压力越大，由图可知，越小，所以微安表的示数越大。 （3）由题意可知，打开针管的出气口，针管中压强为大气压强，则压敏电阻所受压力为，即缓慢推动针管活塞，压力从开始变化，符合题中阻值与压力的关系，根据等温变化可知 解得 根据压力与压强的关系可知 结合题中阻值与压力的关系可知 根据闭合电路欧姆定律可知 联立解得 10．（2024·陕西·模拟预测）某物理实验小组利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为U = 18.0V，内阻不计）、电阻箱（最大阻值9999.9Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。 (1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为1100Ω时，毫安表刚好半偏；将电阻箱的阻值调为500Ω时，毫安表刚好能满偏。实验小组据此得到了该毫安表的量程为Ig = mA，内阻Rg = Ω。 (2)光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3A的电流表，则需将毫安表 （选填“串联”或“并联”）一个阻值为R′ = Ω的电阻。（结果保留两位有效数字） (3)改装完成后（表盘未改动），该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I（单位：mA）与光照强度E（单位：cd）之间的数量关系满足。由此可得光敏电阻的阻值R（单位：Ω）与光照强度E（单位：cd）之间的关系为R = （Ω）（用含“E”的代数式表示）。 【答案】(1) 30 100 (2) 并联 1.0 (3) 【解析】（1）（1）[1][2]设毫安表每格表示电流大小为I0，则当电阻箱的阻值为R1 = 1100Ω时，由欧姆定律可得 15I0(R1＋Rg) = U 当电阻箱的阻值为R2 = 500Ω时，则有 30I0(R1＋Rg) = U 两式联立并代入数据可解得 Rg = 100Ω，I0 = 1mA 故该毫安表的量程 Ig = 30I0 = 30mA （2）[1][2]要将量程为300mA的毫安表改成量程为IA = 3A电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其电阻为R′，则有 IgRg = (IA−Ig)R′ 代入数据可解得 R′ ≈ 1.0Ω （3）由题意可知，改装后电流表的内阻为RG = 1Ω，设通过光敏电阻的电流大小为I′（单位：A）则有则有 (R＋RG)I′ = U成立 且 I′RG = IRg 由以上两式可得 整理可得 11．（2024·重庆北碚·模拟预测）物理兴趣小组研究一个热敏电阻Rt的伏安特性，他们测量热敏电阻两端的电压和通过它的电流并把数据记录在下表中。 U/V 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 I/mA 0 1.5 4.6 9.6 18.0 31.0 49.1 (1)请帮他们将表中最后一组数据描入图甲所示的坐标系中，并根据所有的描点画出曲线 ； (2)他们选用的应该是上图的 电路（选填“乙”或“丙”）；考虑实验电路所引起的误差，你认为图甲中的虚线 （选填“①”或“②”）更接近该热敏电阻真实的伏安特性曲线。 (3)小皮同学查出此热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示。他将此热敏电阻接入如图戊所示的电路中，已知电源电动势为，内阻为，表头内阻为，当时滑动变阻器阻值为，结合（1）问中在图甲中所描绘的伏安特性曲线（不是虚线①或②），可得此时热敏电阻的温度为 （结果保留两位有效数字）。小皮同学发现表头的每一个示数都对应着热敏电阻的一个温度，可以看作一个温度计，为了使表头的示数范围对应更高的温度，他需要将滑动变阻器的滑片 （选填“上移”或“下移”）一些。 【答案】(1)见解析 (2) 丙 ① (3) 15/14 向上 【解析】（1） （2）[1]因为电流表电压表示数从零开始，所以实验选择的是分压法，即丙图。 [2]设电流表内阻为，则热敏电阻的电压与电流关系 同一电流下，热敏电阻电压的实际值比测量值偏小，所以曲线①更接近于真实的伏安特性曲线。 （3）[1]已知、、、，热敏电阻两端的电压与通过电流的表达式 电路可等效为电动势，内阻 做出等效电源的电流与等效电源两端电压的图像 由交点可得此时的热敏电阻 结合图丁可得此时热敏电阻的温度为15°C [2]要想表头的示数范围对应的示数更高，即同一电流下，热敏电阻的阻值变小，由公式 当电流不变，热敏电阻的阻值变小时，滑动变阻器的阻值应变大，即滑片向上滑动。 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 实验20 测特殊电阻的阻值 目 录 01 新高考命题热点 02 核心考点综述 1）特殊电阻的分类与特性 ①光敏电阻 ②热敏电阻 ③压敏电阻 ④气敏电阻 ⑤力敏电阻 2）测量方法体系与电路设计 ①动态特性测量电路 ②补偿与校准技术 ③多物理量同步测量 3）环境控制与数据处理 ①环境参数控制 ②数据处理方法 4）典型实验方案设计 ①光敏电阻光谱响应测量 ②压敏电阻击穿特性研究 5）误差来源与改进措施 ①系统误差 ②偶然误差 03 典型真题精练 04 创新实验新考法 1）压（力）敏电阻 2）光敏电阻 3）热敏电阻 4）气敏电阻 05 分层强化训练 1.传感器特性与非线性分析 结合光敏、热敏等元件的非线性伏安特性曲线，考查环境变量（光照强度、温度）对阻值的影响规律。 要求通过图像斜率变化判断元件类型（如区分正 / 负温度系数热敏电阻），并进行数学建模（指数函数、Steinhart-Hart 方程等）。 2.智能传感与跨学科融合 利用 Arduino 开发板或 LabVIEW 软件构建智能检测系统，实现多物理量（光、温、压）同步采集与动态控制。 结合生物医学（人体电阻测量）、智能家居（光敏开关设计）等场景，分析特殊电阻在实际工程中的应用。 3.极端环境测量技术 研究高温、真空等极端条件下的电阻特性，如高温超导材料的零电阻效应、太空环境中材料的辐射响应。 考查补偿电路设计（如恒流源抑制温度漂移）和误差修正方法（如四探针法消除接触电阻）。 一、特殊电阻的分类与特性 1. 光敏电阻 （1）工作原理：半导体材料受光照时，价带电子跃迁到导带，电导率增加，阻值降低。 （2）特性曲线：阻值与光照强度呈负指数关系，典型数学模型：（α为灵敏度系数） （3）测量要点：需在暗室中进行，使用单色光源（如激光二极管）控制光强，避免环境光干扰。 2. 热敏电阻 （1）分类： PTC（正温度系数）：阻值随温度升高显著增大（如钛酸钡陶瓷）。 NTC（负温度系数）：阻值随温度升高而减小（如掺杂硅材料）。 （2）温度特性公式： （B为材料常数） （3）测量要点：使用恒温油浴或帕尔贴元件控温，温度分辨率需达 0.1℃。 3. 压敏电阻 （1）特性：当电压超过阈值时，阻值急剧下降，具有非线性伏安特性。 （2）典型应用：浪涌保护器，其伏安特性符合：（C为材料常数，k为非线性指数）。 （3）测量要点：需施加梯度电压，记录击穿电压和漏电流。 4. 气敏电阻 （1）工作原理：金属氧化物半导体表面吸附气体分子后，电导率变化。 （2）灵敏度公式：（空气中电阻与目标气体中电阻的比值）。 （3）测量要点：使用气体配比箱精确控制浓度，需加热至工作温度（200-400℃）。 5.力敏电阻 （1）压阻效应： 硅材料在应力作用下，晶格畸变导致电阻率变化。 （2）压阻系数：，与晶向有关（<100> 晶向最大）。 （3）应用场景：电子秤、加速度传感器、血压计。 二、测量方法体系与电路设计 1. 动态特性测量电路 （1）恒流源供电： 电路：使用 LM317 集成稳压器构成恒流源，确保通过元件的电流恒定。 优点：消除焦耳热影响，适合热敏电阻温度特性研究。 （2）脉冲式测量： 原理：短时通电测量电压，减少发热时间（如 10ms 脉冲）。 适用：高灵敏度元件（如气敏电阻）。 2. 补偿与校准技术 （1）光敏电阻暗电流补偿：Rlight＝Rmeasured－Rdark 步骤：先测暗电阻Rdark，再测光照下的电阻Rmeasured。 （2）热敏电阻线性化处理： 采用惠斯通电桥电路，通过调整桥臂电阻实现线性输出。 3. 多物理量同步测量 （1）光 - 电 - 热耦合系统： 使用光纤光谱仪监测光强，热电偶测量温度，同步记录阻值变化。 （2）典型实验：研究光热协同作用下的光敏电阻响应。 三、环境控制与数据处理 1. 环境参数控制 （1）光强控制： 使用中性密度滤光片（如 ND 滤镜）实现光强分级衰减。 光强单位换算：1 勒克斯（lx）= 1 流明（lm）/ 平方米。 （2）压力控制： 机械装置：螺旋测微器施加压力，精度达 0.01N。 气压控制：真空系统 + 压力传感器，实现 10⁻³ Pa 至常压的调节。 2. 数据处理方法 （1）非线性拟合： 使用 Origin 软件对光敏电阻数据进行指数拟合：R＝A e-B I ＋ C 热敏电阻的 Steinhart-Hart 方程拟合： （2）不确定性分析： 光敏电阻的相对误差公式： 四、典型实验方案设计 1. 光敏电阻光谱响应测量 （1）实验步骤： 使用单色仪产生不同波长的光。 测量光敏电阻在各波长下的阻值。 绘制光谱响应曲线（R-λ 曲线）。 （2）数据示例： 波长 (nm) 400 500 600 700 阻值 (kΩ) 12.5 8.3 5.1 3.8 2. 压敏电阻击穿特性研究 （1）关键参数： 击穿电压 Vbr：电流达到 1mA 时的电压。 残压比（Vres为冲击电流下的电压）。 （2）测量电路： 高压电源 → 限流电阻 → 压敏电阻 → 示波器（监测电压波形） 五、误差来源与改进措施 1. 系统误差 （1）温度漂移：使用恒温装置（如 PID 温控器），控制温度波动≤0.05℃。 （2）接触电阻：采用四探针法测量，消除引线电阻影响。 2. 偶然误差 （1）光强波动：使用光功率计实时监测，数据采集同步触发。 （2）压力不稳定：液压系统配合压力传感器，闭环控制压力值。 【例1】（2024·贵州·高考真题）某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用的器材有： 热敏电阻； 电流表G（内阻为，满偏电流为）； 定值电阻R（阻值为）； 电阻箱（阻值）； 电源E（电动势恒定，内阻不计）； 单刀双掷开关、单刀单掷开关；导线若干。 请完成下列步骤： (1)该小组设计了如图（a）所示的电路图。根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。 (2)开关断开，将电阻箱的阻值调到 （填“最大”或“最小”）。开关接1，调节电阻箱，当电阻箱读数为时，电流表示数为。再将改接2，电流表示数为，断开。得到此时热敏电阻的阻值为 Ω。 (3)该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图（c）所示，结合（2）中的结果得到温度控制室内此时的温度约为 ℃。（结果取整数） (4)开关接1，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。再将改接2，如果电流表示数为，则此时热敏电阻 （用k表示），根据图（c）即可得到此时温度控制室内的温度。 【例2】（2024·浙江·高考真题）在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（） 220 160 100 60 45 30 25 15 某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于，现要求将室内温度控制在范围，且1、2两端电压大于，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 ， 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）。 A．     B．   C． 【例3】（2022·重庆·高考真题）某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。 （1）用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0μA，须调节 （选填一种给定的实验器材）。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0μA；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻 （选填“远大于”“接近”“远小于”）RT阻值的电压表。 （2）测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率是 （保留2位有效数字）。 【变式1】压（力）敏电阻 1．（2025·上海·二模）物理小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计，他们希望能从表盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图甲所示，其中R1是定值电阻，R2是最大阻值为500Ω的滑动变阻器，理想电流表A的量程为0~6mA，电源电动势E为9V，内阻不计。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图乙所示。 (1)同学们找到了三个定值电阻，R1应选阻值为 （填“A”“B”或“C”）的，它的作用是 。 A．10Ω　　B．500Ω　　C．1200Ω (2)连接好电路后，兴趣小组的同学调节R2，在未对压敏电阻施加压力时，使电流表指针指到满偏位置，则电流表的5mA刻度线处应标注 N；改装后电子压力计的刻度 （填“均匀”或“不均匀”），试说明理由 。 (3)若考虑电流表的内阻和电源的内阻，则压力的测量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【变式2】 光敏电阻 2．（2025·广东江门·一模）智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度简称照度，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。 智能光控电路的核心元件是光敏电阻，某同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度时的阻值，实验所用器材：电源，滑动变阻器（最大阻值为），电压表（量程为，内阻为），毫安表（量程为，内阻不计），定值电阻，开关和导线若干。 (1)在闭合开关前，应把的滑片移到 （选填“左”或“右”）端； (2)某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为 V，电流表读数为，此时光敏电阻的阻值为 Ω； (3)该同学通过测量得到了6组数据，他作出光敏电阻的阻值随照度变化的图像如图丁所示，由图丁可初步判断光敏电阻的阻值与照度 反比例函数关系（选填“满足”或“不满足"）； (4)该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻忽略不计，电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻的电压增加到时光照系统开始工作，为了使照度降低到4klx时，自动控制系统开始补光，则的阻值应该调节为 ： (5)要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是 。 【变式3】热敏电阻 3．（2025·湖南长沙·一模）随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。 A．电源（电动势，内阻可忽略） B．电流表（满偏电流，内阻） C．电流表（量程，内阻约为） D．滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 (1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为 （填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整 。 (2)物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为 W。（结果保留2位有效数字）。 (3)在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用 （填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因： 。 【变式4】气敏电阻 4．（2024·重庆·模拟预测）酒驾是一种严重的违法行为，它对驾驶者自身和他人的安全都构成了极大的威胁。交警使用的酒精检测仪主要元件是酒精传感器。某同学想研究酒精传感器的电阻随酒精浓度的变化规律。他使用的主要器材如下： A．酒精传感器（电阻约几十欧） B．蓄电池（电动势，内阻不计） C．电流表（量程，内阻） D．电流表（量程，内阻约） E．电阻箱（最大阻值） F．滑动变阻器 G．开关及导线若干 (1)该同学想要尽量准确测量酒精传感器的阻值，他设计了如图甲所示的电路图，则图中的应选择 （请填写器材前面的字母）； (2)连接好电路，将酒精传感器放置于不同浓度酒精中测量其电阻的阻值，某次测量时读出、电表示数分别为、，则此次电阻阻值 （用题目所给的字母表示）； (3)该同学通过多次测量获得了酒精传感器的阻值随酒精浓度的变化关系如图乙所示，然后他利用以上器材设计了图丙中所示的酒精浓度测量仪。调节电阻箱的阻值为，按照图乙中的数据，将电流表上“电流”刻度线标为对应的“酒精浓度”，测试仪即可正常使用。则酒精浓度的“0刻度线”应该标到电流表刻度的 mA处； (4)该同学在利用上述自制酒精浓度测量仪进行酒精浓度测试时，电流表指针如图丁所示。若规定酒精气体浓度在之间属于酒驾；酒精气体浓度达到或超过属于醉驾，则该次测试的酒精气体浓度在 （选填“酒驾”或“醉驾”）范围内。 5．（2024·广西·三模）气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。该气敏电阻说明书给出的气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线如图a所示（横轴为） (1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致，测量部分甲醛浓度下的阻值，设计图b所示电路。利用如下实验器材测甲醛浓度为时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下： A．蓄电池（电动势，内阻不计） B．电压表（量程，内阻约） C．毫安表（量程，内阻约） D．滑动变阻器（最大阻值） E.滑动变阻器（最大阻值） F.开关、导线若干 ①参照图a中的参数，滑动变阻器应选用 （填“”或“”）； ②单刀双掷开关应接在 （填“1”或“2”）； (2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和，则此时气敏电阻的阻值为 （保留2位有效数字）。 (3)已知国家室内甲醛浓度标准是。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标。 电源电动势为（内阻不计），电路中、分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为，即发光二极管两端电压时点亮，绿色发光二极管的启动电压为，发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻和中， 是定值电阻，其阻值为 。 1．（2024·河北·模拟预测）一实验小组设计了如图甲所示的自动控制电路，在夜晚有车辆经过时，前方路灯将被点亮；、为相同规格的光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如图乙所示，、为调节范围的电阻箱，、可视为理想二极管，、为电磁继电器的线圈，当三极管的、两极间电压达到时，三极管被导通，从而使得由电源正极经电磁继电器、三极管的和极到达电源负极的回路被导通，电磁继电器吸附衔铁（未画出），从而使开关闭合，路灯被点亮。 (1)光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而 （填“减小”或“增大”）。 (2)为保证夜晚有车辆经过时，路灯会被点亮，电阻箱的阻值应分别设置为 ， 。 (3)二极管、的作用是 。 2．（2024高三·全国·专题练习）某研究性学习小组利用压敏电阻制作电子秤。已知压敏电阻在压力作用下发生微小形变，它的电阻也随之发生变化，其阻值R随压力F变化的图像如图甲所示，其中，图像斜率。小组同学按图乙所示电路制作了一个简易电子秤(秤盘质量不计)，电路中电源电动势，内阻未知，电流表量程为10mA，内阻，g取10m/s2。 (1)下列操作步骤的正确顺序是 。 ①秤盘上放置已知重力的重物G，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变；读出此时电流表示数I； ②换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值； ③秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏； ④将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。 (2)实验时发现电流表量程偏小，根据需要将其量程扩大为100mA，则应该给该电流表 (填“串联”或“并联”)阻值为 Ω的电阻。 (3)用改装后的电流表进行操作，若电流表示数为20mA，则待测重物质量 kg。 (4)改装后的刻度盘，其0刻度线在电流表 (选填“零刻度”或“满刻度”)处。 (5)若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤③的操作，则测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 3．（2024·广东东莞·模拟预测）电子秤能够准确地测量物体的质量，其中半导体薄膜压力传感器是其关键的电学元件。半导体薄膜压力传感器在压力作用下会发生微小形变，其阻值随压力F变化的图线如图1所示。某学习小组利用该元件和电流表A等器材设计了如图2所示的电路，尝试用该装置测量物体的质量。已知图2中电源电动势为（内阻未知），电流表A的量程为，内阻为18.0Ω。重力加速度g取。请回答以下问题： (1)实验时发现电流表A量程偏小，需要将其量程扩大为，应该给电流表A （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 Ω的电阻； (2)用改装后的电流表按图2所示的电路图进行实验，压力传感器上先不放物体，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表指针满偏。保持滑片P位置不变，然后在压力传感器上放一物体，电流表的示数为0.18A，此时压力传感器的阻值为 ，则所放物体的质量 ； (3)使用一段时间后，该电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变。调节滑动变阻器R的滑片P，电流表指针满偏后进行测量，则测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 4．（2024·安徽淮北·二模）酒驾严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为准则。酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻与酒精气体浓度的关系如图甲所示。某同学利用酒精气体传感器设计一款酒精检测仪电路图如图乙所示。但是该同学除了酒精气体传感器外，在实验室只找到以下器材： A．干电池组（电动势，内阻） B．表头G（满偏电流，内阻） C．电阻箱（最大阻值） D．电阻箱（最大阻值） E．多用电表 F．开关及导线若干 (1)为了完成实验，该同学先将表头和电阻箱改装成量程为的电压表。与应 联（选填“串”或“并”），的阻值调为 ； (2)该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在表头上处，则电阻箱的阻值应调为 （保留两位有效数字）； (3)完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针如图丙所示。已知酒精气体浓度在之间属于饮酒驾驶，酒精气体浓度达到或超过属于醉酒驾驶，则该次测试的酒精气体浓度在 （选填“酒驾”或“醉驾”）范围内； (4)使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大，若直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 5．（2024·陕西铜川·模拟预测）某物理兴趣实验小组的同学为了探究热敏电阻的阻值和温度的关系，实验室为其提供了如下的实验器材： A．电源电动势，内阻不计；    B．电流表（，内阻）； C．电流表（，内阻约为）；    D．定值电阻（用作保护电路）； E.滑动变阻器；    F.滑动变阻器； G.热敏电阻；        H.开关S、导线若干。 (1)实验时要求电流表的电流从0开始调节，则滑动变阻器应选择 （填器材的代号）； (2)为了精确地测量热敏电阻在不同温度下的阻值，利用以上的实验器材设计电路，并将设计好的电路画在虚线框中 ； (3)闭合开关，调节滑动变阻器，两电表、的读数分别记为、；则此次测量时，热敏电阻的阻值为 （用测量量和已知量表示）； (4)该小组的同学通过测量的实验数据描绘出了该热敏电阻的阻值关于温度的函数图像，如图甲所示，则该热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐 （填“减小”“不变”或“增大”）；由图像可知，温度为时，该热敏电阻的阻值为 ； (5)该小组的同学将热敏电阻接在如图乙所示的电路中，已知电源为输入电流恒为的恒流电源，定值电阻、，接通电路后理想电压表的示数为，则热敏电阻所处环境的温度为 。 6．（2024·湖北武汉·模拟预测）某实验探究小组制作热敏温度计。在实验室找到下列器材： A．电流计G（量程为10mA，内阻约为50Ω） B．标准毫安表mA（量程为30mA，内阻约为65Ω） C．电阻箱R（阻值范围为0~999.9Ω） D．电阻箱R0（阻值范围为0~999.9Ω） E.干电池一节（电动势为1.5V，内阻很小） F.热敏电阻RT G.开关S、导线若干 (1)该实验小组先设计如图（a）所示实验电路测电流计的内阻Rg。当电阻箱的值R=36.0Ω时，标准毫安表示数为18.0mA，电流计示数为8.0mA。则电流计内阻Rg= Ω（保留3位有效数字）。 (2)为将电流计的量程扩大为原来的6倍，该实验小组将电阻箱与电流计并联，把电流计改装成电流表A，则应将电阻箱的阻值调为 Ω。 (3)已知热敏电阻RT的说明书上给出其性能如图（b）所示。利用上述改装的电流表和热敏电阻制作热敏温度计，其电路如图（c）所示，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，原电流计指针满偏的位置标为50℃。若不计电源内阻，则应调节R0= Ω，原电流计指针在5mA处应标为 ℃（保留2位有效数字）。 (4)如果按上述计算结果调节R0，由于电源有内阻，所测温度与实际温度相比 （填“偏高”“偏低”或“不变”）。 7．（2024·广东·模拟预测）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统。现要组装一个由压敏电阻控制的报警系统，要求当压敏电阻的压力达到或超过10000N时，系统报警。提供的器材有：直流电源E=9V（内阻不计），报警器（内阻很小，流过的电流超过时10mA就会报警），压敏电阻，电阻箱（最大阻值为999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为1000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。该系统的原理电路图如图甲所示，压敏电阻的阻值随压力F变化如图乙所示。 (1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。 (2)为保证报警系统正常工作，电路中应选用滑动变阻器 （填“R1”或“R2”）。 (3)按照下列步骤调节此报警系统： ①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为 Ω； ②将开关s向 （填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 。 保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。 (4)若直流电源用久后，内阻不断增大（电动势近似为不变），则压敏电阻承受的压力F （填“大于”、“小于”或“等于”）10000N才会报警器。 8．（2024·湖北·三模）假日自驾旅游逐渐成为风尚，温暖的生活气息诠释了人们对美好幸福生活的追求，喝酒不开车已经成为基本行为准则。常用的一款酒精检测仪如图甲所示，其核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如乙图所示。研究性学习小组想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材： A．蓄电池（电动势，内阻） B．表头G（满偏电流6.0mA，内阻未知） C．电流表A（满偏电流10mA，内阻未知） D．电阻箱（最大阻值） E.电阻箱（最大阻值） F.开关及导线若干 (1)研究性学习小组设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10倍，进行了如下操作：先断开开关、、，将、调到最大值。合上开关，将拨到2处，调节，使表头G满偏，电流表A示数为I。此时合上开关，调节和，当电流表A仍为I时，表头G示数如图丁所示，此时为，则改装电表时应将调为 ，改装结束后断开所有开关。 (2)若将图丙中开关、合上，而将拨到1处，电阻箱的阻值调为，酒精气体浓度为零时，表头G的读数为 mA。 (3)完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向4.00mA。已知酒精浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度范围属于 （选填“酒驾”或“醉驾”）。 (4)使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整 （“”或“”），使得所测的酒精气体浓度仍为准确值。 9．（2024·山东济南·三模）某实验小组利用压敏电阻设计可测量气体压强的实验电路，并验证等温条件下气体压强与体积的反比关系。该小组查阅资料得知，所用到的压敏电阻工作面受到的压力与阻值的关系如图甲所示，图中压力在到之间时，阻值与压力满足（Ω），该实验小组在此压力范围内进行实验。已知实验室大气压强为，压敏电阻工作面面积为。 该实验小组把压敏电阻（工作面向下）嵌入到活塞上，并设计了如图乙所示的电路图来进行实验，主要实验器材有： 微安表（，内阻）； 电阻箱（）； 电源（电动势为，内阻不计）； 开关K、导线若干。 (1)调节电阻箱的阻值，当工作面受到压力为时，电流表示数为，则电阻箱接入阻值为 ，此时压敏电阻工作面所处环境的压强为 ； (2)打开针管的出气口，调节活塞位置至气体体积为，然后关闭出气口，缓慢推动针管活塞，记录多组针管内气体的体积以及与之对应的电流，实验过程中，气体体积越小，微安表的示数 （选填“越大”或者“越小”）； (3)在（2）过程中，电流的倒数与气体体积的倒数若满足的关系为： ，即可验证一定质量的气体在等温条件下压强和体积满足反比关系。 10．（2024·陕西·模拟预测）某物理实验小组利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为U = 18.0V，内阻不计）、电阻箱（最大阻值9999.9Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。 (1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为1100Ω时，毫安表刚好半偏；将电阻箱的阻值调为500Ω时，毫安表刚好能满偏。实验小组据此得到了该毫安表的量程为Ig = mA，内阻Rg = Ω。 (2)光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3A的电流表，则需将毫安表 （选填“串联”或“并联”）一个阻值为R′ = Ω的电阻。（结果保留两位有效数字） (3)改装完成后（表盘未改动），该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I（单位：mA）与光照强度E（单位：cd）之间的数量关系满足。由此可得光敏电阻的阻值R（单位：Ω）与光照强度E（单位：cd）之间的关系为R = （Ω）（用含“E”的代数式表示）。 11．（2024·重庆北碚·模拟预测）物理兴趣小组研究一个热敏电阻Rt的伏安特性，他们测量热敏电阻两端的电压和通过它的电流并把数据记录在下表中。 U/V 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 I/mA 0 1.5 4.6 9.6 18.0 31.0 49.1 (1)请帮他们将表中最后一组数据描入图甲所示的坐标系中，并根据所有的描点画出曲线 ； (2)他们选用的应该是上图的 电路（选填“乙”或“丙”）；考虑实验电路所引起的误差，你认为图甲中的虚线 （选填“①”或“②”）更接近该热敏电阻真实的伏安特性曲线。 (3)小皮同学查出此热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示。他将此热敏电阻接入如图戊所示的电路中，已知电源电动势为，内阻为，表头内阻为，当时滑动变阻器阻值为，结合（1）问中在图甲中所描绘的伏安特性曲线（不是虚线①或②），可得此时热敏电阻的温度为 （结果保留两位有效数字）。小皮同学发现表头的每一个示数都对应着热敏电阻的一个温度，可以看作一个温度计，为了使表头的示数范围对应更高的温度，他需要将滑动变阻器的滑片 （选填“上移”或“下移”）一些。 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$