Question

【题目】小明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．其电路原理图如图甲所示．其中，电源电压U=4V（恒定不变）．电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R0=30Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示．闭合开关S后．

（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是__Ω．

（2）热敏电阻随环境温度变化的关系是__．

（3）R0两端电压的最大值为__V．求此时：

①R1两端的电压______．

②通过R1的电流__________．

③R1的电阻_______．

④电路所允许的最高环境温度___________．

⑤在此最高环境温度下，通电1min，R0消耗的电能是多少________？

Answer 1

【答案】 20 热敏电阻的阻值随环境温度升高而减小 3 1V 0.1A 10Ω 80℃ 18J

【解析】答：电路图可知,R0与R1串联,电压表测R0两端的电压。(1)由图象可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值为20Ω； (2)由图象可知,当环境温度升高时,热敏电阻R1阻值变小；所以，热敏电阻的阻值随环境温度升高而减小；(3)由题意可知,电压表示数允许最大值为3V,则R0两端电压的最大值为3V，此时电路能够测量的温度最高，①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：U1＝UU0＝4V3V＝1V，②因串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流为：I0＝U0/R0＝3V/30Ω＝0.1A，③由I＝U/R可知此时热敏电阻R1的阻值：R1＝U1/I0＝1V/0.1A＝10Ω，

④由图(b)可知，热敏电阻的阻值为10Ω时对应温度为80℃，即最高环境温度为80℃。

⑤R0消耗的电能W＝U0I0t＝3V×0.1A×60S＝18J.