Question

如圖甲所示的電路，將熱敏電阻R₀放置在熱源內(nèi)，其余部分都置于熱源外，這樣就可以通過(guò)電流表的示數(shù)來(lái)表示熱源溫度．已知電源電壓是6V，定值電阻R的阻值是5Ω，熱敏電阻R₀的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示．
求：
（1）當(dāng)熱源的溫度為30℃時(shí)，電流表的示數(shù)是多少？
（2）已知電流表的量程是0.6A，此電路能夠測(cè)量的最高溫度是多少？
（3）請(qǐng)?jiān)趫D中電流表的0.2、0.4、0.6刻度上方標(biāo)相應(yīng)的溫度，能直接顯示被測(cè)溫度．

Answer 1

分析：（1）由圖乙可知，熱源的溫度為30℃即熱敏電阻R₀的溫度為30℃時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流即為此時(shí)電流表的示數(shù)；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電流表示數(shù)為0.6A時(shí)電路中的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出R₀的阻值，由圖乙可知對(duì)應(yīng)的溫度即為電路能夠測(cè)量的最高溫度；
（3）類(lèi)比（2）求出電流表示數(shù)為0.2A時(shí)熱源的溫度，綜合以上即可得出中電流表0.2、0.4、0.6刻度相應(yīng)的溫度．

解答：解：（1）由圖乙知，當(dāng)溫度t₁=30℃時(shí)，熱敏電阻阻值R₀₁=10Ω，
∵串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和，
∴根據(jù)歐姆定律可得，電流表的示數(shù)：
I₁=

U

R01+R

=

6V

10Ω+5Ω

=0.4A；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.6A時(shí)，R₀的阻值最小，此電路能夠測(cè)量的溫度最高，
此時(shí)電路中的總電阻：
R_總=

U

I2

=

6V

0.6A

=10Ω，
此時(shí)熱敏電阻的阻值：
R₀₂=R_總-R=10Ω-5Ω=5Ω，
由圖乙可知，此電路能夠測(cè)量的最高溫度是80℃；
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，電路中的總電阻：
R_總′=

U

I3

=

6V

0.2A

=30Ω，
此時(shí)熱敏電阻的阻值：
R₀₃=R_總′-R=30Ω-5Ω=25Ω，
由圖乙可知，此電路能夠測(cè)量的最高溫度是0℃；
綜合以上可知，電流表0.2、0.4、0.6刻度上方標(biāo)相應(yīng)的溫度0、30℃、80℃，如下圖所示：

答：（1）當(dāng)熱源的溫度為30℃時(shí)，電流表的示數(shù)是0.4A；
（2）此電路能夠測(cè)量的最高溫度是80℃；
（3）電流表的0.2、0.4、0.6刻度上方相應(yīng)的溫度如上圖所示．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的靈活應(yīng)用，能從圖象中得出相關(guān)的信息是關(guān)鍵．