题目内容
18．亮亮设计了一个电压表的示数变化反应环境温度变化的电路．其电路原理图如图所示．其中，电源两端电压U=4V（恒定不变）．电压表的量程为0-3V．R0是阻值为300Ω的定值电阻．R1是敏热电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示，闭合开关S后．求：
（1）当环境温度为80℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？，此时其消耗功率多大？
（2）其电路所允许的最高环境温度是多少？
分析 （1）根据图b可读出环境温度为80℃时对应的R1的阻值，然后由串联电路特点与欧姆定律求出电路电流，由电功率公式求出电阻消耗的电功率；
（2）电压表两端电压达到最大测量值3V时，根据串联电路的电压特点求出定值电阻R0两端的电压，利用欧姆定律即可求出此时的电流，最后再根据欧姆定律求出R1的阻值；然后对照变化曲线去找对应温度．
解答 解：（1）根据图b可读出环境温度为80℃时对应的R1的阻值为100Ω，
此时电路电流：I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{0}}$=$\frac{4V}{100Ω+300Ω}$=0.01A，
消耗的电功率：P=I2R1=（0.01A）2×100Ω=0.01W；
（2）由题意可知电压表示数允许最大值为3V，且此时电路能够测量的温度最高；
此时电路中的电流为：I′=$\frac{{U}_{0}′}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{300Ω}$=0.01A，
串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，
U1′=U-U0′=4V-3V=1V，
由欧姆定律得：此时热敏电阻的阻值R1′=$\frac{{U}_{1}′}{I′}$=$\frac{1V}{0.01A}$=100Ω，
根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃．
答：（1）当环境温度为80℃时，热敏电阻R1的阻值是100Ω，消耗的电功率为0.01W；
（2）其电路所允许的最高环境温度是80℃．
点评 本题综合考查欧姆定律和电功率的计算，熟练分析掌握各种不同的坐标图是本题解题的关键，读取坐标图时要特别注意纵横坐标的含义，以及它们斜率表示的含义．
练习册系列答案
相关题目
8．在下列物态变化过程中，都放热的是（ ）
| A． | 熔化、液化 | B． | 凝固、液化 | C． | 汽化、升华 | D． | 凝华、汽化 |
在翔安隧道翔安出口处，有一座叫“业翔民安”雕塑，雕塑上部造型是“司南”，下部为“琮”，象征着岛内外一体化建设推进翔安大发展的新寓意．如图所示“司南”质量1t，它对“琮”的压力是1×104N，“琮”质量10t，底面积约为22m2，“琮”对水平底座压强是5×103Pa．g=10N/kg．
某实心正立方体金属块的质量是m，边长是a，取6个这样的金属块，分别按图的甲、乙两种方式放置在水平地面，则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲：F乙=1：1，压强之比p甲：p乙=2：3．若将金属块粘合并放置如丙图，则金属块对斜面的压力小于金属块在甲图中对水平地面的压力．（选填“大于、小于、等于”）