Question

【题目】电阻温度计是由半导体材料制成的。如图甲是某半导体电阻R阻值随温度变化的关系图像，根据这种半导体材料的电阻特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一环境的温度。使用的器材有：半导体电阻R、电源、电流表、开关、定值电阻R2为200Ω、导线若干。当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.02A，求：

（1）电源电压；

（2）当环境温度为100℃时，定值电阻R2在50s内消耗的电能。

Answer 1

【答案】（1）18V（2）36J

【解析】

（1）由图甲可知，环境温度为10℃时半导体电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；

（2）由图甲可知环境温度为100℃时半导体电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据W=I2Rt定值电阻R2在50s内消耗的能量．

（1）由图甲可知，环境温度为10℃时，半导体电阻阻值R=700Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，由I=可得，电源的电压：

U=I（R+R2）=0.02A×（700Ω+200Ω）=18V；

（2）由图甲可知，环境温度为100℃时，半导体电阻的阻值R″=100Ω，

此时电路中的电流：

====0.06A，

定值电阻R2在50s内消耗的能量：

W=（）2R2t=（0.06A）2×200Ω×50s=36J．