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(guò)其最大測(cè)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(duì)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(cè)量的溫度最高；故此時(shí)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(shí)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(shí)對(duì)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(duì)應(yīng)的R1的阻值為200Ω；
（2）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(shí)電路能夠測(cè)量的溫度最高；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，根據(jù)圖b可查得熱敏電阻的阻值為100Ω時(shí)對(duì)應(yīng)溫度為80℃，即最高溫度為80℃.
故答案為：（1）200Ω；（2）2．4V；（3）80℃.
（1）本題考查了學(xué)生對(duì)圖像信息的理解，根據(jù)圖像找出環(huán)境溫度為40℃時(shí)對(duì)應(yīng)的R1的阻值為200Ω；
（2）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，根據(jù)歐姆定律求出電流，算出電壓；
（3）根據(jù)歐姆定律計(jì)算出熱敏電阻的阻值，根據(jù)圖b可查得熱敏電阻的阻值為100Ω時(shí)對(duì)應(yīng)溫度為80℃，即最高溫度為80℃.