Question

2．某宾馆对物品进行消毒时使用高温高压蒸汽消毒锅（如图甲），图乙为自动测定锅内温度的电路原理图，其中 R₀为定值电阻，阻值为5Ω，A为温度指示表（实质是一只量程为0～0.6A的电流表），R_X（测温探头）为热敏电阻（其电阻值随锅内温度的变化而变化），关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如表所示：

锅内的温度值/℃	25	37.5	50	62.5	75	87.5	100	112.5	125
Rx对应的电阻值/Ω	150	80	50	30	20	15	10	7

（1）当锅内温度为75℃时，电流表的示数为0.24A．求电源的电压U．
（2）当锅内温度为125℃时，电流表的示数为0.6A．求此时热敏电阻R_X的阻值．
（3）当锅内温度为87.5℃时，电流表的示数为多少？
（4）当锅内温度为100℃时，若在R₀两端并联一个电压表，此时电压表示数为多少？

Answer 1

分析 （1）若锅内温度为75℃时，根据图象，查得R_X阻值，计算串联电路的总电阻，又知道电路中的电流，根据欧姆定律求电源电压U．
（2）若锅内温度为125℃时，知道电流，电源电压，求出总电阻，计算此时热敏电阻的阻值．
（3）当锅内温度为87.5℃时，求出热敏电阻阻值，然后由串联电路特点与欧姆定律求出电流．
（4）当锅内温度为100℃时，若在R₀两端并联一个电压表，由串联电路特点与欧姆定律求出电压表示数．

解答 解：（1）当t=75℃，R_x=20Ω，R₀=5Ω，
R=R_x+R₀=20Ω+5Ω=25Ω，
U=IR=0.24A×25Ω=6V；
（2）当t′=125℃，
I′=0.6A，
R′=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
R_x=R′-R₀=10Ω-5Ω=5Ω．
（3）当锅内温度为87.5℃时，R_x=15Ω，
电路电流：I=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{X}}$=$\frac{6V}{5Ω+15Ω}$=0.3A；
（4）当锅内温度为100℃时，R_x=10Ω，
电路电流：I=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{X}}$=$\frac{6V}{5Ω+10Ω}$=0.4A，
在R₀两端电压：U₀=IR₀=0.4A×5Ω=2V；
答：（1）电源的电压为6V；
（2）若锅内温度t₂为125℃时，此时热敏电阻的阻值为5Ω；
（3）当锅内温度为87.5℃时，电流表的示数为0.3A；
（4）当锅内温度为100℃时，若在R₀两端并联一个电压表，此时电压表示数为2V．

点评 本题考查了学生对串联电路的特点和欧姆定律掌握和运用，把物理知识应用于实践中，体现了物理和生活的密切关系．