Question

【題目】隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，電路元件在各行得到廣泛的應(yīng)用，其中熱敏電阻就是其中之一。熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的改變而改變，圖甲是用熱敏電阻測(cè)量環(huán)境溫度的電路，電路中電流表的量程為0～0．02A，滑動(dòng)變阻器R的銘牌上標(biāo)有“150Ω 0．3A”字樣。Rt為熱敏電阻，其阻值隨環(huán)境溫度變化關(guān)系如圖乙所示，電源電壓保持不變。請(qǐng)完成下列小題：

（1）將此電路放入溫度為20℃的環(huán)境中，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P，使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R=100Ω，此時(shí)電流表的讀數(shù)為0．01A，求電源電壓；

（2）若環(huán)境溫度為40℃時(shí)，要保證整個(gè)電路元件的安全，求滑動(dòng)變阻器的變化范圍；

（3）此電路能測(cè)量的最高環(huán)境溫度為多少？

Answer 1

【答案】（1）將此電路放入溫度為20℃的環(huán)境中，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P，使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R=100Ω，此時(shí)電流表的讀數(shù)為0．01A，電源電壓為5V；（2）若環(huán)境溫度為40℃時(shí)，要保證整個(gè)電路元件的安全，滑動(dòng)變阻器的變化范圍是50Ω～150Ω；（3）此電路能測(cè)量的最高環(huán)境溫度為50℃．

【解析】試題分析：

（1）由圖示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與熱敏電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路電流，

由圖乙所示圖象可知，溫度為20℃時(shí)，熱敏電阻阻值為400Ω，

由可知，電源電壓：U=I（Rt+R）=0．01A×（400Ω+100Ω）=5V；

（2）由圖乙所示圖象可知，溫度為40℃時(shí)，熱敏電阻阻值為200Ω，

電路最大電流為0．02A，由可知，電路最小電阻：，

滑動(dòng)變阻器的最小阻值：R滑最小=R最小-Rt=250Ω-200Ω=50Ω，

滑動(dòng)變阻器的取值范圍：50Ω～150Ω；

（3）熱敏電阻阻值越小，環(huán)境溫度最高，

電路電流最大為0．02A時(shí)，由可知，

，

Rt小=R總-R滑最大=250Ω-150Ω=100Ω，由圖乙可知其工作的最高環(huán)境溫度50℃．

答：（1）將此電路放入溫度為20℃的環(huán)境中，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P，使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R=100Ω，此時(shí)電流表的讀數(shù)為0．01A，電源電壓為5V；（2）若環(huán)境溫度為40℃時(shí)，要保證整個(gè)電路元件的安全，滑動(dòng)變阻器的變化范圍是50Ω～150Ω；（3）此電路能測(cè)量的最高環(huán)境溫度為50℃．