Question

【題目】亮亮設(shè)計了一個用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路．其電路原理圖如圖（a）所示．其中，電源兩端電壓 U=4V（恒定不變）．是電壓表．量程為 0～3V，R0是定值電阻，R0=300Ω，R1是熱敏電阻，其電阻隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖（b）所示．閉合開關(guān)S后．求：

①當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，熱敏電阻R1的阻值是多少？

②當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，電壓表的示數(shù)是多少？

③電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是多少？

Answer 1

【答案】①當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，熱敏電阻R1的阻值是200Ω；②當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，電壓表的示數(shù)是2.4V；③電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是80℃．

【解析】

試題（1）根據(jù)圖b可讀出環(huán)境溫度為40℃時對應(yīng)的R1的阻值為200Ω；（2）環(huán)境溫度為40℃時，根據(jù)電阻的串聯(lián)特點可知：R總=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω，則, I=U/R總=4V/500Ω=0．008A，由歐姆定律得：R0兩端的電壓U0=IR0=0．008A×300Ω=2．4V；（3）由題意可知電壓表示數(shù)允許最大值為3V，且此時電路能夠測量的溫度最高；故此時電路中的電流為：，串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，故U1′=U-U0′=4V-3V=1V，由歐姆定律得：此時熱敏電阻的阻值，根據(jù)圖b可查得熱敏電阻的阻值為100Ω時對應(yīng)溫度為80℃，即最高溫度為80℃。