Question

5．如圖，圖甲和圖乙是利用熱敏電阻來測(cè)量溫度的原理圖．電源電壓均為15V且保持不變，R₀為定值電阻，熱敏電阻R的阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖丙所示．則：

（1）由圖象可知，當(dāng)熱敏電阻R周圍的溫度越高時(shí)，R越小，圖甲中電流表的示數(shù)越大，圖乙中電壓表的示數(shù)越大；
（2）圖甲中，當(dāng)溫度為20℃時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，則定值電阻R₀的阻值是多少？
（3）圖乙中，當(dāng)電壓表的示數(shù)為7.5V時(shí)，此時(shí)的溫度是多少？

Answer 1

分析 （1）分析圖丙所示圖象，可以知道熱敏電阻隨溫度變化的關(guān)系；根據(jù)歐姆定律可知電流表示數(shù)的變化，根據(jù)U=IR可知電壓表示數(shù)的變化；
（2）根據(jù)圖象讀出20℃時(shí)熱敏電阻的阻值，根據(jù)歐姆定律求出其兩端的電壓，再利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出定值電阻兩端電壓，進(jìn)一步根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R₀的阻值；
（3）根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出熱敏電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出熱敏電阻的阻值，根據(jù)圖象找出此時(shí)熱敏電阻對(duì)應(yīng)的溫度．

解答 解：（1）根據(jù)圖丙可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減��；因此溫度越高，電路中的總電阻越小，由歐姆定律可知，電路中的電流越大；由U=IR可知，定值電阻兩端電壓越大；
（2）由圖象可知當(dāng)溫度為20℃時(shí)，R=55Ω；
由I=$\frac{U}{R}$可知，熱敏電阻兩端的電壓：U=IR=0.2A×55Ω=11V，
定值電阻R₀兩端的電壓：U₀=U_總-U=15V-11V=4V，
定值電阻R₀的阻值：R₀=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω．
（3）電路中的電流：I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{0}}$=$\frac{7.5V}{20Ω}$=0.375A，
熱敏電阻兩端的電壓：U_熱=U-U₁=15V-7.5V=7.5V，
熱敏電阻的阻值：R_熱=$\frac{{U}_{熱}}{{I}_{1}}$=$\frac{7.5V}{0.375A}$=20Ω，由圖象可知：t=60℃．
答：（1）��；大；大；
（2）定值電阻R₀的阻值是20Ω；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)為7.5V時(shí)，此時(shí)的溫度是60℃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律，電功率公式，能正確讀圖，能正確分析電路圖中的電流表和電壓表所表示的信息是解本題的關(guān)鍵．