Question

有一種半導(dǎo)體，其電阻的大小隨溫度的變化而明顯改變，利用這種半導(dǎo)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(yīng)快，精度高．
李明同學(xué)想用熱敏電阻設(shè)計(jì)一個電路，來檢測他家蔬菜大棚內(nèi)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(shí)驗(yàn)室給老師借來了一塊電流表、一個開關(guān)和6V的電源．請你利用這些器材幫他設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的電路圖．

（2）若將電流表刻度盤上的電流刻度換成相應(yīng)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(jì)算說明改造成的氣溫表的0℃應(yīng)與電流表刻度盤的什么刻度對應(yīng)？該氣溫表能測量的最高溫度是多少？
（3）當(dāng)大棚內(nèi)的溫度為28℃時，該電路消耗的功率是多少？

Answer 1

分析：（1）電流表與被測用電器串聯(lián)，因此用導(dǎo)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(yīng)的阻值，然后根據(jù)I=

U

R

求出此時的電流值，即為氣溫表的0℃；
先確定電流表達(dá)到滿刻度時，電路中的電流，然后根據(jù)R=

U

I

求出此時的電阻，并從圖象中讀出對應(yīng)的溫度；
（3）從圖象中讀出當(dāng)大棚內(nèi)的溫度為28℃時，熱敏電阻的阻值，然后利用I=

U

R

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(dǎo)線將電源、開關(guān)電流表以及熱敏電阻串聯(lián)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：I=

U

R

=

6V

250Ω

=0.024A，
所以氣溫表的0℃應(yīng)與電流表刻度盤的0.024A的刻度對應(yīng)；
當(dāng)電流表達(dá)到滿刻度時，電路中的電流為0.6A，即電路中的電阻：R=

U

I

=

6V

0.6A

=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(yīng)與電流表刻度盤的0.024A的刻度對應(yīng)；該氣溫表能測量的最高溫度是80℃．
（3）當(dāng)大棚的溫度為28℃時，熱敏電阻的阻值為100Ω，電路中的電流：I=

U

R

=

6V

100Ω

=0.06A；
電路消耗的功率為：P=UI=6V×0.06A=0.36W．
 答：當(dāng)大棚內(nèi)的溫度為28℃時，該電路消耗的功率是0.36W．

點(diǎn)評：本題綜合考查電學(xué)中作圖計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)探究，本題的關(guān)鍵是會正確識別圖象，會從中找出相關(guān)的信息．