Question

【題目】如圖甲所示，實驗小組的同學設計了一種測量溫度的電路．已知電源電源為6V且保持不變，R0是定值電阻，Rt是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示．電流表采用“0～0.3A”的量程．
（1）當環境溫度是40℃時，電流表的示數為0.2A，求此時Rt消耗的電功率及R0的電阻值；
（2）該電路能測量的最高溫度是多少．

Answer 1

【答案】
（1）由甲圖知，兩電阻串聯，電流表測電路中的電流，

當環境溫度是40℃時，由圖乙知，熱敏電阻的阻值為Rt=25Ω，此時電流表的示數為I=0.2A，

則Rt消耗的電功率：Pt=I2Rt=（0.2A）2×25Ω=1W；

根據歐姆定律可得，電路的總電阻：R= =30Ω，

根據串聯電路的電阻規律可得，R0的電阻值：

R0=R﹣Rt=30Ω﹣25Ω=5Ω；

答：當環境溫度是40℃時，電流表的示數為0.2A，此時Rt消耗的電功率及R0的電阻值分別為1W和5Ω；

（2）電流表采用“0～0.3A”的量程，故最大電流不能超過0.3A，

根據歐姆定律可得，串聯電路的最小總電阻：

R小= =20Ω，

根據串聯電路的電阻規律可得，熱敏電阻的最小阻值：

Rt小=R小﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω；

由圖乙知，對應的最高溫度為90℃．

答：該電路能測量的最高溫度是90℃．

【解析】（1）分析電路的連接，當環境溫度是40℃時可知熱敏電阻大小，根據P=I2R求Rt消耗的電功率；根據歐姆定律和電阻的串聯求R0的電阻值；（2）由圖乙可知，溫度越高，熱敏電阻越小，電路的總電阻越小，電路的總電流越大，因電流表采用“0～0.3A”的量程，故最大電流不能超過0.3A，根據歐姆定律求出串聯的最小電阻，由電阻的串聯求熱敏電阻的最小值，從而得出最高溫度．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用，需要了解歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）才能得出正確答案．