Question

【題目】半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之同，其電阻隨溫度的升高而成小，受溫度影響較大。如圖甲所示的是某個(gè)半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度変化的關(guān)系圖像。根據(jù)半導(dǎo)體材料的特性，某同學(xué)沒(méi)汁了一電路來(lái)判定某一空間的溫度，如圖乙所示。已知電源電壓保持不変，定値電阻R0= 10Ω，電流表選用了0~0.6A的量程。

（1）當(dāng)環(huán)境溫度為20 ℃時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2 A，求電源的電壓。

（2）利用圖乙所示的電路，在不損壞電路元件的情況下，計(jì)算出所測(cè)空間的最高溫度。

（3）若用該半導(dǎo)體材料和電壓表制成一支指針式溫度計(jì)（電路圖如圖乙所示，電壓表未接入），想要電壓表的示數(shù)隨溫度的升高而増大，則需把電壓表接在圖乙的哪個(gè)接線(xiàn)柱上？筒要回答你的理由。

Answer 1

【答案】(1) 12V；(2) 100℃；(3)詳見(jiàn)解析

【解析】

(1)由乙電路圖知道，R與R0 串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，由圖甲知道，當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時(shí)，R=50Ω，串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，由知道，電源的電壓是：

U=I（R+R0 ）=0.2A×（50Ω+10Ω）=12V；

(2)當(dāng)電流表的示數(shù)是I′=0.6A時(shí)，R的阻值最小，則所測(cè)空間的溫度最高，此時(shí)電路中的總電阻是：

，

則半導(dǎo)體的電阻是：

R′=R總-R0 =20Ω-10Ω=10Ω，

由圖甲知道，對(duì)應(yīng)的溫度為100℃，即所測(cè)空間的最高溫度為100℃；

(3)由圖甲知道，溫度升高時(shí)，R的阻值減小，電路的總電阻減小，由知道，電路中的電流增大，R0 兩端的電壓增大，由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和知道，R兩端的電壓減小，由電壓表的示數(shù)隨溫度的升高而増大知道，電壓表應(yīng)并聯(lián)在R0 兩端，即把電壓表接在圖乙的b、c兩個(gè)接線(xiàn)柱上。

答：(1)電源的電壓為12V；

(2)所測(cè)空間的最高溫度為100℃；

(3)電壓表接在圖乙的b、c兩個(gè)接線(xiàn)柱上。