题目内容

【题目】甲图为某同学设计的一电子温度计的电路原理图.电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示.将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时,电压表示数为2V.

(1)电阻R0的阻值为多大?
(2)在电路正常工作时,此电子温度计能测量的最高温度为多少?
(3)在不改变电表的条件下,要增大电子温度计的测温范围,应如何调整?(写出两条)

【答案】
(1)解:标准大气压下冰水混合物的温度为0℃,由图乙可知,Rt=60Ω,

因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,Rt两端的电压:

Ut=U﹣U0=6V﹣2V=4V,

因串联电路中各处的电流相等,

所以,电路中的电流:

I= = ,即 =

解得:R0=30Ω;


(2)解:当电压表的示数U0′=3V时,此电子温度计能测量的温度最高,

此时电路中的电流:

I′= = =0.1A,

电路中的总电阻:

R= = =60Ω,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以,此时热敏电阻的阻值:

Rt′=R﹣R0=60Ω﹣30Ω=30Ω,

由图乙可知,此电子温度计能测量的最高温度为30℃;


(3)解:由图乙可知,温度越高,热敏电阻阻值越小,分得的电压越小,电压表的示数越大,

要增大电子温度计的测温范围,而不改变电表的条件,可以适当减小定值电阻阻值,或减小电源电压,或在电路中再串联一个分压电阻.


【解析】(1)标准大气压下冰水混合物的温度为0℃,由图乙可知Rt的阻值,根据串联电路的电压特点求出Rt两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出电阻R0的阻值;(2)由图乙可知,温度越高,热敏电阻阻值越小,分得的电压越小,电压表的示数越大,当电压表的示数最大时所测的温度最高,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再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,由图乙得出所测的最高温度;(3)由图乙可知,温度越高,热敏电阻阻值越小,分得的电压越小,电压表的示数越大,据此得出不改变电表的条件下增大电子温度计的测温范围的方法.
【考点精析】认真审题,首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)).

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