Question

【題目】如圖a是一個用電壓表的示數反映溫度變化的電路原理圖，其中電源電壓U=4．5V，且保持不變，電壓表量程為0—3V，R0是30歐的定值電阻，R1是熱敏電阻，其電阻隨環境溫度變化的關系如圖b所示，由圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而_______，當環境溫度為40℃時，電壓表的示數是_______V，該電路允許的最高溫度為_________℃。

Answer 1

【答案】減小 2．7 60

【解析】

試題分析：由圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小；環境溫度為40℃時，根據電阻的串聯特點可知：R總 =R0 +R1 =30Ω+20Ω=50Ω，則I=U/R總=4．5V/50Ω=0．09A，

由歐姆定律得：R0 兩端的電壓U0 =IR0 =0．09A×30Ω=2．7V；

由題意可知電壓表示數允許最大值為3V，且此時電路能夠測量的溫度最高；

所以此時電路中的電流為：I′=U0′/R0=3V/30Ω=0．1A，

串聯電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，所以U1 ′=U-U0 ′=4．5V-3V=1．5V，

由歐姆定律得：此時熱敏電阻的阻值R1 ′=U1′/I′=1．5V/0．1A=15Ω，

根據圖b可查得熱敏電阻的阻值為15Ω時對應溫度為60℃，即最高溫度為60℃。