Question

现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度．如图甲所示的电路，将热敏电阻置于细菌培养箱内，其余都置于箱外，这样就可以通过电流表或电压表的示数来表示箱内温度．已知该电路中电源电压是12V，定值电阻R的阻值是400Ω．热敏电阻R₀的阻值随温度变化的关系如图乙所示．求：

（1）当培养箱内的温度降低时，电流表的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）当培养箱内的温度为10℃时，电压表的示数为______V．
（3）若电流表量程是0～30mA，电压表量程是0～6V，则此电路能测量的最高温度是______℃．

Answer 1

解：（1）因为热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以当温度降低时，热敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，电路中的电流减小，故电流表的示数减小．
（2）从图象中可以看出，温度为10℃时，热敏电阻的阻值为800Ω，故电压表的示数为：
（3）当电路中电流为30mA时，电压表的示数为；U₂=0.03A×400Ω=12V，因为电压表的量程为6V，所以电路中的电流不可能为30mA；当电压表的示数为6V时，电路中的电流为I′==0.015A，所以热敏电阻的阻值为：R′=，
从图象上可以看出当热敏电阻的阻值为400Ω时，温度为40℃．
故答案为：变小，4，40．
分析：（1）根据图象可得热敏电阻随温度的变化情况，再根据串联电路的电流随电阻的增大而减小即可得出．
（2）从图象上读出10℃时，热敏电阻的阻值，再根据U=IR即可求出电压表的示数．
（3）计算出电路中电流为30mA时热敏电阻的阻值，以及电压表示数为6V时热敏电阻的阻值，选择较大的阻值，然后从图象中读出该电阻下的温度即可．
点评：知道串联电路电阻的特点，会灵活应用欧姆定律进行计算．