Question

2．某賓館對(duì)物品進(jìn)行消毒時(shí)使用高溫高壓蒸汽消毒鍋（如圖甲），圖乙為自動(dòng)測(cè)定鍋內(nèi)溫度的電路原理圖，其中 R₀為定值電阻，阻值為5Ω，A為溫度指示表（實(shí)質(zhì)是一只量程為0～0.6A的電流表），R_X（測(cè)溫探頭）為熱敏電阻（其電阻值隨鍋內(nèi)溫度的變化而變化），關(guān)于熱敏電阻的阻值與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示：

鍋內(nèi)的溫度值/℃	25	37.5	50	62.5	75	87.5	100	112.5	125
Rx對(duì)應(yīng)的電阻值/Ω	150	80	50	30	20	15	10	7

（1）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為75℃時(shí)，電流表的示數(shù)為0.24A．求電源的電壓U．
（2）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為125℃時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A．求此時(shí)熱敏電阻R_X的阻值．
（3）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為87.5℃時(shí)，電流表的示數(shù)為多少？
（4）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為100℃時(shí)，若在R₀兩端并聯(lián)一個(gè)電壓表，此時(shí)電壓表示數(shù)為多少？

Answer 1

分析 （1）若鍋內(nèi)溫度為75℃時(shí)，根據(jù)圖象，查得R_X阻值，計(jì)算串聯(lián)電路的總電阻，又知道電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求電源電壓U．
（2）若鍋內(nèi)溫度為125℃時(shí)，知道電流，電源電壓，求出總電阻，計(jì)算此時(shí)熱敏電阻的阻值．
（3）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為87.5℃時(shí)，求出熱敏電阻阻值，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電流．
（4）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為100℃時(shí)，若在R₀兩端并聯(lián)一個(gè)電壓表，由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電壓表示數(shù)．

解答 解：（1）當(dāng)t=75℃，R_x=20Ω，R₀=5Ω，
R=R_x+R₀=20Ω+5Ω=25Ω，
U=IR=0.24A×25Ω=6V；
（2）當(dāng)t′=125℃，
I′=0.6A，
R′=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
R_x=R′-R₀=10Ω-5Ω=5Ω．
（3）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為87.5℃時(shí)，R_x=15Ω，
電路電流：I=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{X}}$=$\frac{6V}{5Ω+15Ω}$=0.3A；
（4）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為100℃時(shí)，R_x=10Ω，
電路電流：I=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{X}}$=$\frac{6V}{5Ω+10Ω}$=0.4A，
在R₀兩端電壓：U₀=IR₀=0.4A×5Ω=2V；
答：（1）電源的電壓為6V；
（2）若鍋內(nèi)溫度t₂為125℃時(shí)，此時(shí)熱敏電阻的阻值為5Ω；
（3）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為87.5℃時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A；
（4）當(dāng)鍋內(nèi)溫度為100℃時(shí)，若在R₀兩端并聯(lián)一個(gè)電壓表，此時(shí)電壓表示數(shù)為2V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律掌握和運(yùn)用，把物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，體現(xiàn)了物理和生活的密切關(guān)系．