题目内容
【题目】某物理兴趣小组设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图（a）所示。其中，电源两端电压U=4V．电压表的量程为0～3V，R0=300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示。闭合开关S后。求：
（1）R0在电路中起什么作用；
（2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少；
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少。
【答案】（1）保护电路；（2）2.4V；（3）80℃。
【解析】
解答：(1)如果没有定值电阻R0的话,当温度较高时R1的阻值变小，电路中的电流变大，可能会烧坏电源，所以,R0在电路中起保护电路的作用；(2)由电路图可知,R0与R1是串联,电压表测R0两端的电压，由图(b)可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻R1＝200Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I＝
＝0.008A，则电压表的示数：U0＝IR0＝0.008A×300Ω＝2.4V；(3)由题意可知，电压表示数允许最大值为3V，此时电路能够测量的温度最高，因串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流为：I′＝
＝0.01A，因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以,R1两端的电压：U′1＝UU′0＝4V3V＝1V，此时热敏电阻的阻值：R′1＝
＝100Ω，由图(b)可知，热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高环境温度为80℃。
答：(1)R0在电路中起保护电路的作用；(2)当环境温度为40℃时，电压表的示数是2.4V；(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是80℃。
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