Question

有一種半導體，其電阻的大小隨溫度的變化而明顯改變，利用這種半導體材料制成的電阻叫熱敏電阻．利用熱敏電阻可以用來測量溫度的變化，且反應快，精度高．
李明同學想用熱敏電阻設計一個電路，來檢測他家蔬菜大棚內溫度的變化．于是，他買來了一個熱敏電阻，該熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象如圖所示．他又到實驗室給老師借來了一塊電流表、一個開關和6V的電源．請你利用這些器材幫他設計一個能直接觀察大棚氣溫變化的電路．
（1）請你在方框中畫出你設計的電路圖．

（2）若將電流表刻度盤上的電流刻度換成相應的溫度刻度，這樣電流表就改造成了氣溫表．若電流表選用0-0.6A的量程，請你計算說明改造成的氣溫表的0℃應與電流表刻度盤的什么刻度對應？該氣溫表能測量的最高溫度是多少？
（3）當大棚內的溫度為28℃時，該電路消耗的功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）電流表與被測用電器串聯，因此用導線將各元件依次連接起來即可；
（2）從圖象中讀出0℃時，熱敏電阻對應的阻值，然后根據I=求出此時的電流值，即為氣溫表的0℃；
先確定電流表達到滿刻度時，電路中的電流，然后根據R=求出此時的電阻，并從圖象中讀出對應的溫度；
（3）從圖象中讀出當大棚內的溫度為28℃時，熱敏電阻的阻值，然后利用I=求出電路中的電流，再利用P=UI求出電路消耗的功率．
解答：解：（1）用導線將電源、開關電流表以及熱敏電阻串聯起來即可．如圖所示
（2）由圖象可知：0℃時，熱敏電阻的阻值為250Ω，
此時，電路的電流是：，
所以氣溫表的0℃應與電流表刻度盤的0.024A的刻度對應；
當電流表達到滿刻度時，電路中的電流為0.6A，即電路中的電阻：R===10Ω；
由圖象可知，熱敏電阻的阻值為10Ω時，氣溫是80℃，因此，氣溫表能測量的最高溫度是80℃．
答：改造成的氣溫表的0℃應與電流表刻度盤的0.024A的刻度對應；該氣溫表能測量的最高溫度是80℃．
（3）當大棚的溫度為28℃時，熱敏電阻的阻值為100Ω，電路中的電流：I===0.06A；
電路消耗的功率為：P=UI=6V×0.06A=0.36W．
 答：當大棚內的溫度為28℃時，該電路消耗的功率是0.36W．
點評：本題綜合考查電學中作圖計算以及實驗探究，本題的關鍵是會正確識別圖象，會從中找出相關的信息．