Question

11．食堂內(nèi)普遍使用高溫高壓蒸氣消毒柜對(duì)餐具進(jìn)行消毒，圖（甲）為自動(dòng)測(cè)定消毒柜內(nèi)溫度的電路原理圖，其中R₀為定值電阻，A為溫度指示計(jì)（其實(shí)質(zhì)是一只量程為0.6A的電流表），R_X為熱敏電阻，其阻值與溫度的關(guān)系如圖（乙）所示．
（1）當(dāng)消毒柜內(nèi)溫度升高時(shí)，下列說(shuō)法正確的是D；
A．A的示數(shù)減小、R_X的電壓減小     B．A的示數(shù)增大、R_X的電壓增大
C．A的示數(shù)減小、R_X的電壓增大     D．A的示數(shù)增大、R_X的電壓減小
（2）若柜內(nèi)溫度t₁為50℃時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.2A；柜內(nèi)溫度t₂為75℃時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.4A．求電源總電壓U及電阻R₀的阻值；
（3）若柜內(nèi)溫度t₃為125℃時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.6A，求此時(shí)熱敏電阻的阻值及其功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律及串分壓的知識(shí)判斷電流表和熱敏電阻兩端電壓的變化；
（2）若柜內(nèi)溫度t₁為50℃、75℃時(shí)，根據(jù)圖象，查得R_X阻值，根據(jù)歐姆定律用電源電壓和定值電阻表示出電路中的電流，聯(lián)立解之即可求出電源電壓U及定值電阻R₀的阻值；
（3）若柜內(nèi)溫度t₂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；
由P=UI=I²R計(jì)算出其電功率．

解答 解：（1）由圖乙知，當(dāng)消毒柜的溫度升高時(shí)，熱敏電阻的阻值變小，由串分壓的知識(shí)可知，其分得的電壓變少，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，可知D正確；
（2）由乙圖知，當(dāng)柜內(nèi)溫度為50℃時(shí)，對(duì)應(yīng)的熱敏電阻的阻值為R_x1=50Ω；
當(dāng)柜內(nèi)溫度為75℃時(shí)，對(duì)應(yīng)的熱敏電阻的阻值為R_x2=20Ω．
由歐姆定律可得：I₁=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{x1}}$，即0.2A=$\frac{U}{{R}_{0}+50Ω}$---①
I₂=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{x2}}$，即0.4A=$\frac{U}{{R}_{0}+20Ω}$---②
聯(lián)立①②可得：U=12V；R₀=10Ω；
（2）當(dāng)柜內(nèi)溫度為125℃時(shí)，設(shè)對(duì)應(yīng)的熱敏電阻的阻值為R_x3．
由歐姆定律可得：I₃=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{x3}}$，
0.6A=$\frac{12V}{10Ω+{R}_{x3}}$
R_x3=10Ω．
則P_x3=U_x3I₃=I₃²R_x3=（0.6A）²×10Ω=3.6W．
答：（1）D；
（2）電源電壓為12V；定值電阻R₀的阻值為10Ω；
（3）若柜內(nèi)溫度t₃為125℃時(shí)對(duì)應(yīng)電流為0.60A，求此時(shí)熱敏電阻的阻值為10Ω，功率為3.6W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是從圖象上得出有用的信息．