Question

【题目】随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0．02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0．3A”字样．Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变．请完成下列小题：

（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，此时电流表的读数为0．01A，求电源电压；

（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围；

（3）此电路能测量的最高环境温度为多少？

Answer 1

【答案】（1）5V（2）50Ω—150Ω （3）50℃

【解析】试题分析：

（1）由图示电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，

由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻阻值为400Ω，

由可知，电源电压：U=I（Rt+R）=0．01A×（400Ω+100Ω）=5V；

（2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻阻值为200Ω，

电路最大电流为0．02A，由可知，电路最小电阻： ，

滑动变阻器的最小阻值：R滑最小=R最小-Rt=250Ω-200Ω=50Ω，

滑动变阻器的取值范围：50Ω～150Ω；

（3）热敏电阻阻值越小，环境温度最高，

电路电流最大为0．02A时，由可知，

，

Rt小=R总-R滑最大=250Ω-150Ω=100Ω，由图乙可知其工作的最高环境温度50℃．

答：（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，此时电流表的读数为0．01A，电源电压为5V；（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，滑动变阻器的变化范围是50Ω～150Ω；（3）此电路能测量的最高环境温度为50℃．