Question

有一种半导体，其电阻的大小随温度的变化而明显改变，利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻．利用热敏电阻可以用来测量温度的变化，且反应快，精度高．
李明同学想用热敏电阻设计一个电路，来检测他家蔬菜大棚内温度的变化．于是，他买来了一个热敏电阻，该热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图所示．他又到实验室给老师借来了一块电流表、一个开关和6V的电源．请你利用这些器材帮他设计一个能直接观察大棚气温变化的电路．
（1）请你在方框中画出你设计的电路图．

（2）若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度，这样电流表就改造成了气温表．若电流表选用0-0.6A的量程，请你计算说明改造成的气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应？该气温表能测量的最高温度是多少？
（3）当大棚内的温度为28℃时，该电路消耗的功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）电流表与被测用电器串联，因此用导线将各元件依次连接起来即可；
（2）从图象中读出0℃时，热敏电阻对应的阻值，然后根据I=求出此时的电流值，即为气温表的0℃；
先确定电流表达到满刻度时，电路中的电流，然后根据R=求出此时的电阻，并从图象中读出对应的温度；
（3）从图象中读出当大棚内的温度为28℃时，热敏电阻的阻值，然后利用I=求出电路中的电流，再利用P=UI求出电路消耗的功率．
解答：解：（1）用导线将电源、开关电流表以及热敏电阻串联起来即可．如图所示
（2）由图象可知：0℃时，热敏电阻的阻值为250Ω，
此时，电路的电流是：，
所以气温表的0℃应与电流表刻度盘的0.024A的刻度对应；
当电流表达到满刻度时，电路中的电流为0.6A，即电路中的电阻：R===10Ω；
由图象可知，热敏电阻的阻值为10Ω时，气温是80℃，因此，气温表能测量的最高温度是80℃．
答：改造成的气温表的0℃应与电流表刻度盘的0.024A的刻度对应；该气温表能测量的最高温度是80℃．
（3）当大棚的温度为28℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，电路中的电流：I===0.06A；
电路消耗的功率为：P=UI=6V×0.06A=0.36W．
 答：当大棚内的温度为28℃时，该电路消耗的功率是0.36W．
点评：本题综合考查电学中作图计算以及实验探究，本题的关键是会正确识别图象，会从中找出相关的信息．