题目内容
如图1所示电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图． 箱内电阻Rl为定值电阻，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图2所示，电源电压为12V．当电压鉴别器的两接入点a，b间的电压Uab小于2V时，鉴别器将使开关S接通，使恒温箱内的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当Uab大于4V时，鉴别器将使S断开，停止加热．则（ ）
分析：（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表鉴别器与R1并联；根据串联电路的电压特点分别求出Uab小于2V时、Uab大于4V时R2两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和R2的阻值，由图象得出对应的温度即为该恒温箱内温度的最低、最高温度；
（2）电压鉴别器功能不变时，Uab不变，根据欧姆定律分析降低电源电压或增大R1电阻值时，电路中电流的变化、R2阻值的变化，查表可知温度的变化．
（2）电压鉴别器功能不变时，Uab不变，根据欧姆定律分析降低电源电压或增大R1电阻值时，电路中电流的变化、R2阻值的变化，查表可知温度的变化．
解答：解：A、由图2可知，R2=25kΩ，恒温箱内最低温度控制在15℃时U1=2V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴R2两端电压：
U2=U-U1=12V-2V=10V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I=
=
，即
=
，
解得：R1=5kΩ，故A不正确；
B、降低电源电压时，电路中的电流减小，Uab不变时R2的阻值变小，由图可知，温度更高，可以提高恒温箱内的最低温度，故B不正确；
C、增大R1电阻值时，电路中的电流减小，Uab不变时，在U2不变，I变小，可知R2变大，查表可得，温度更低，故C不正确；
D、当R1=5kΩ时，U1=4V时恒温箱内温度最高，
R2两端电压：
U2′=U-U1′=12V-4V=8V，
电路中的电流：
I′=
=
=8×10-4A，
则
R2′=
=
=104Ω=10kΩ，
由图乙知当R2=10kΩ时，对应的温度为50℃，故D正确．
故选D．
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴R2两端电压：
U2=U-U1=12V-2V=10V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I=
| U1 |
| R1 |
| U2 |
| R2 |
| 2V |
| R1 |
| 10V |
| 25kΩ |
解得：R1=5kΩ，故A不正确；
B、降低电源电压时，电路中的电流减小，Uab不变时R2的阻值变小，由图可知，温度更高，可以提高恒温箱内的最低温度，故B不正确；
C、增大R1电阻值时，电路中的电流减小，Uab不变时，在U2不变，I变小，可知R2变大，查表可得，温度更低，故C不正确；
D、当R1=5kΩ时，U1=4V时恒温箱内温度最高，
R2两端电压：
U2′=U-U1′=12V-4V=8V，
电路中的电流：
I′=
| Uab |
| R1 |
| 4V |
| 50000Ω |
则
R2′=
| U2 |
| I′ |
| 8V |
| 8×10-4A |
由图乙知当R2=10kΩ时，对应的温度为50℃，故D正确．
故选D．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象得出相关的信息．此类题型较为常见，并且难度相对较大，应在认真审题的基础上联系所学物理知识进行解答．
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