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300Ω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．若閉合開關S，則( )

A.環境溫度為40℃時，熱敏電阻阻值是150Ω
B.電壓表V示數越小，環境溫度越高
C.電壓表的最小示數是1.5V
D.此電路允許的最高環境溫度為60℃

Answer 1

【答案】D
【解析】由圖b可知，環境溫度為40℃時，熱敏電阻阻值是200Ω，故A錯誤；
因串聯電路中各處的電流相等，所以，由I=U/R可知，當電壓表V示數越小時，電路中的電流越小，由R=U/I可知，電路中的總電阻越大，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，熱敏電阻的阻值越大，由圖乙可知，環境的溫度越低，故B錯誤；
由圖象可知溫度為0℃時，熱敏電阻的阻值最大R1大 =300Ω，此時電壓表的示數最小，此時電路中的電流：I小=U/R1大+R0=4.5V300Ω+300Ω=0.0075A，電壓表的最小示數：U0小=I小/R0 =0.0075A×300Ω=2.25V，故C錯誤；
當電壓表的示數U0 =3V時，電路允許測量的溫度最高，此時電路中的電流：I=U0/R0=3V/300Ω=0.01A，電路中的總電阻：R=U/I=4.5V/0.01A=450Ω，熱敏電阻的阻值：R1 =R-R0 =450Ω-300Ω=150Ω，由圖象可知，此電路允許的最高環境溫度為60℃，故D正確。
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應用(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）)．