Question

【题目】如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U=4.5V且保持不变，电压表量程为0～3V，R0是300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图b所示．若闭合开关S（ ）
A.电压表的最小示数是1.5V
B.环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是150Ω
C.电压表V示数越小，环境温度越高
D.此电路允许的最高环境温度为60℃

Answer 1

【答案】D
【解析】解：由a图可知，R0、R1串联，电压表测R0两端电压， A、由图象可知，温度每升高20℃，R1的阻值减小50Ω，所以温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω，由串联电路的分压原理可知，此时电压表的示数最小，
此时电路中的电流：
I最小= = =0.0075A，
电压表的最小示数：
U0最小=I最小R0=0.0075A×300Ω=2.25V，故A错误；
B、由图b可知，环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω，故B错误；
C、因串联电路中各处的电流相等，
由I= 可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流越小，
由R= 可知，电路中的总电阻越大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境的温度越低，故C错误；
D、当电压表的示数最大，即U0=3V时，电路允许测量的温度最高，
此时电路中的电流：
I= = =0.01A，
电路中的总电阻：
R= = =450Ω，
热敏电阻连入的阻值：
R1=R﹣R0=450Ω﹣300Ω=150Ω，
由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，故D正确．
故选D．
由电路图知两电阻串联，电压表测R0两端电压．（1）由图象可知温度为0℃时热敏电阻的阻值最大，此时电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数；（2）由图b可知环境温度为40℃时热敏电阻的阻值；（3）根据欧姆定律可知电压表示数越小时电路中电流的变化，再根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化，利用串联电路的电阻特点可知热敏电阻的变化，根据图象可知环境温度的变化；（4）当电压表的示数最大时电路允许测量的温度最高，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值，由图象读出环境的最高温度．