Question

【題目】如圖甲是一測溫裝置的原理電路，熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化情況如圖乙所示，電源電壓U恒定，定值電阻R0＝20Ω.

（1）當溫度升高時，定值電阻R0兩端電壓________.（選填：變大/變小不變）

（2）小華將一量程為3V的電壓表接入電路將其改裝成溫度表，要求滿足以下兩個條件：溫度表的量程為80℃；溫度升高，電壓表示數增大

①小華應將電壓表與________并聯（選填：R1或R0）

②求該電路的電源電壓______；

③求改裝好的溫度表“0℃”對應的電壓值_______

（3）若僅在上述電路中再串聯一定值電阻R2，即可使電路所能測量的最高溫度為140℃

①請在圖丙的虛線框內將R1、R0、R2和電壓表連入電路；

（________）

②求出R2的阻值_____

Answer 1

【答案】變大 R0 9V 1V 20Ω

【解析】

（1）由電路可知，熱敏電阻和定值電阻串聯，由圖乙可知，當溫度升高時，熱敏電阻的阻值變小，電路的總電阻變小，根據可知電路中的電流變大，根據U=IR可知定值電阻兩端的電壓變大；

（2）①由（1）可知，溫度升高，定值電阻R0兩端的電壓變大，所以溫度升高，電壓表示數增大，電壓表應該與R0并聯；

②電壓表的最大值是3V，溫度表的量程為80℃，溫度80℃時，電路中的電流，由圖乙得溫度80℃時，熱敏電阻R1=40Ω，

電源電壓U=I（R1+R0）=0.15A×（40Ω+20Ω）=9V；

③由圖乙可知溫度為0℃時熱敏電阻的阻值為R1′=160Ω，電路中的電流，電壓表示數為U0′=I′R0=0.05A×20Ω=1V；改裝好的溫度表“0℃”對應的電壓值是1V；

（3）①由圖乙可知：熱敏電阻R1的最小阻值為20Ω，當熱敏電阻為20Ω時，通過電路的電流，R0兩端的電壓，會超過電壓表的量程，根據串聯分壓可知將R2串聯在電路中，如圖所示：

②由題意得：當熱敏電阻為20Ω時，能達到測量的最大值，此時電壓表示數為3V，電路中的電流，總電阻，則R2=R總-R1-R0=60Ω-20Ω-20Ω=20Ω。