Question

【題目】小明設計了一個用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路．其電路原理圖如圖（a）所示．其中，電源兩端電壓 U=4V（恒定不變 ）．電壓表的量程為 0～3V，R0是定值電阻，R0=300Ω，R1是熱敏電阻，其電阻隨環(huán)境溫度變化的關系如圖（b）所示．閉合開關S后．求：

（1）當環(huán)境溫度為40℃時，熱敏電阻R1的阻值是多少？

（2）當環(huán)境溫度為40℃時，通電1minR0消耗的電能是多少？

（3）電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是多

少℃？

Answer 1

【答案】（1）200Ω （2）1.152J （3）80℃

【解析】

試題分析：（1）由圖b可知，當環(huán)境溫度為40℃時，熱敏電阻R1的阻值是200Ω。

（2）當環(huán)境溫度為40℃時，電路的電流為I=U/（R0+ R1）=4V/（300Ω+200Ω）=0.008A；

通電1minR0消耗的電能是Q = I2 R0t=（0.008A）2×300Ω×60s=1.152J。

（3）電壓表的最大測量值為3V，則此時電路的電流為I/=U0/R0=3V/300Ω=0.01A，

串聯(lián)電路的總電阻為R=U/ I/=4V/0.01A=400Ω，

熱敏電阻R1的阻值是R1/=400Ω-300Ω=100Ω，對應的環(huán)境溫度是80℃。

所以，電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是80℃。