题目内容
【题目】有一种半导体材料的电阻随着温度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为热敏电阻。图甲是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像。小马同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0~100 ℃的水温表,图乙是这个水温表的原理图。图中的电压表量程为0~3 V;定值电阻R0的阻值为100 Ω。当水温达到100 ℃时,要求电压表的示数达到最大值。
(1)根据图像回答该热敏电阻在100 ℃时的电阻值为多大____?
(2)小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘,如果每10 ℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度是否均匀____?(注意:此问不要求写出任何推出过程)
(3)通过计算说明改画的水温表刻度盘上的0 ℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应____?
【答案】 100 Ω 不均匀 1 V
【解析】 (1)由图可知,当温度100℃时电阻为100Ω;(2)由图可知,电阻随温度的变化越来越慢,即电阻不与温度成正比,则变化相同温度时,电阻的变化值不同,那么干路电流的变化值也不同;故定值电阻两端电压的变化值不是定值,因此所改表盘的刻度不均匀。(3)当温度t=100℃时,由图知热敏电阻的阻值R热=100Ω,由于此时电压表的示数达到最大值,故U0=3V,因为R热与R0串联,根据串联分压的原理(串联电路中,电阻两端的电压之比等于电阻之比)得:,则电源电压: U=
=6V,当温度t′=0℃时,R′热=500Ω,根据串联分压的原理可得:
,则电压表的示数:U′0=
=
=1V,即改画的水温度表刻度盘上的0℃应对应在电压表刻度表上1V的位置。