Question

【題目】亮亮設(shè)計(jì)了一個(gè)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(shí)，熱敏電阻R1的阻值是多少？
（2）當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，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）解：根據(jù)圖b可讀出環(huán)境溫度為40℃時(shí)對應(yīng)的R1的阻值為200Ω
（2）解：環(huán)境溫度為40℃時(shí)，根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)可知：

R總=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω，

則I= = =0.008A，

由歐姆定律得：R0兩端的電壓U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V

（3）解：由題意可知電壓表示數(shù)允許最大值為3V，且此時(shí)電路能夠測量的溫度最高；

所以此時(shí)電路中的電流為：I′= = =0.01A，

串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，

所以U1′=U﹣U0′=4V﹣3V=1V，

由歐姆定律得：此時(shí)熱敏電阻的阻值R1′= = =100Ω，

根據(jù)圖b可查得熱敏電阻的阻值為100Ω時(shí)對應(yīng)溫度為80℃，即最高溫度為80℃

【解析】（1）根據(jù)圖b可讀出環(huán)境溫度為40℃時(shí)對應(yīng)的R1的阻值；（2）R0與R1是串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出總阻值，利用歐姆定律即可求出電流和電壓；（3）電壓表兩端電壓達(dá)到最大測量值3V時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出定值電阻R0兩端的電壓，利用歐姆定律即可求出此時(shí)的電流，最后再根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值；然后對照變化曲線去找對應(yīng)溫度．