题目内容
19．半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻随温度的升高而减小，且受温度影响较大，如图甲所示，是某半导体材料的电阻随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料特性，某同学设计了一个电路，如图乙所示，可以测定某一空间的温度，已知定值电阻R0阻值为40Ω．
（1）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压．
（2）电流表的读数为0.3A时，求此时该空间的温度．
分析 由乙电路图可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流．
（1）由图甲可知，当环境温度为20℃时R的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（2）根据欧姆定律求出电流表的读数为0.3A时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出半导体的电阻，由图甲可知对应的温度即为此时该空间的温度．
解答 解：由乙电路图可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流．
（1）由图甲可知，当环境温度为20℃时，R=50Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=I（R+R0）=0.2A×（50Ω+40Ω）=18V；
（2）电流表的读数为0.3A时，电路中的总电阻：
R总=$\frac{U}{I′}$=$\frac{18V}{0.3A}$=60Ω，
则半导体的电阻：
R′=R总-R0=60Ω-40Ω=20Ω，
由图乙可知，对应的温度为40℃，即此时该空间的温度为40℃．
答：（1）电源的电压为18V；
（2）电流表的读数为0.3A时，该空间的温度为40℃．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键．
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