题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
金属电阻在不太宽的温度区间里近似线性:R = R₀[1 + α(t − t₀)]。求温度时先把比值 R/R₀ 算出来,再除以 α 得温差,最后加上参考温度 t₀。
自编示意:某铂电阻在 t₀ = 20.0 ℃ 时 R₀ = 100.00 Ω,α = 4.00×10⁻³ /℃,某次测得 R = 112.00 Ω。参数与读数均为自拟示意,不代表真实器件。
二、逐题精讲
题1
题1 求测得温度 t,并回代原式验算。
解析
R/R₀ = 112.00/100.00 = 1.12,故 α(t−t₀) = 0.12,温差 = 0.12/0.00400 = 30.0 ℃,t = 20.0 + 30.0 = 50.0 ℃。回代:R = 100.00×[1 + 0.004×(50.0−20.0)] = 100.00×(1+0.12) = 112.00 Ω,与题给读数闭合。α 单位是每摄氏度,温差须用摄氏度差,用开尔文数值代入差值相同但口径要写明。
答案 温差 30.0 ℃;t = 50.0 ℃;回代得 112.00 Ω 闭合。
采分点 比值 1 分、温差式 1 分、温差 1 分、t 1 分、回代 1 分、单位口径 1 分。
易错点 把 R/R₀−1 写成 12(忘了减 1 后的小数口径),温差会差 100 倍。
题2
题2 若把 α 误写成 4.00×10⁻² /℃,温度会报成多少、偏小多少?说明量级错为什么被放大。
解析
误用后温差 = 0.12/0.0400 = 3.0 ℃,t′ = 20.0 + 3.0 = 23.0 ℃,比正确值偏小 27.0 ℃。α 大了 10 倍,温差就小 10 倍(30.0 → 3.0),因为温差与 α 成反比;这个错经一次除法被完整放大,不会自己抵消。回代能立刻发现:按 t′=23.0 ℃ 与原 α=0.004 算回 R 只有 101.20 Ω,与 112.00 Ω 对不上。凡涉及 10⁻³ 与 10⁻² 这类量级,都要回代原式验一次。
答案 t′ = 23.0 ℃,偏小 27.0 ℃;回代原式得 101.20 Ω 与读数矛盾。
采分点 误用温差 1 分、t′ 1 分、偏差 1 分、反比放大 1 分、回代矛盾 1 分。
易错点 把「偏小 27.0 ℃」写成「偏小 27.0%」,温度差与相对百分比不是同一量。
三、规律小结与对照表
| 量 | 公式 | α=4.00×10⁻³ | 误用 4.00×10⁻² |
|---|---|---|---|
| R/R₀ | 112/100 | 1.12 | 1.12 |
| α(t−t₀) | R/R₀−1 | 0.12 | 0.12 |
| 温差 | 0.12/α | 30.0 ℃ | 3.0 ℃ |
| t | t₀+温差 | 50.0 ℃ | 23.0 ℃ |
| 回代 R | R₀(1+αΔt) | 112.00 Ω | 101.20 Ω |
小结:先算比值再除 α 得温差;α 量级差 10 倍会被除法完整放大,凡小数量级都回代原式验一次。
四、自测清单
- 能写出电阻温度线性式
- 能由比值解出温差
- 能求测得温度
- 能回代原式闭合
- 能解释 α 量级错被放大
- 能识别回代值与读数矛盾