Question

4．下圖為一種測(cè)量環(huán)境溫度的儀器和它的簡化工作原理圖．電源電壓恒為6V，定值電阻R=10Ω，R₀為濕敏電阻，R₀隨環(huán)境溫度的增加而減小，R₀的阻值范圍為10Ω-20Ω，電壓表接入電路的量程為0-3V，電流表接入電路的量程為0-0.6A．閉合開關(guān)S，當(dāng)環(huán)境的溫度增加時(shí)，在保證兩表安全的情況下，R₀兩端的電壓變�。ㄟx項(xiàng)“變大”、“變小”或“不變”），經(jīng)過R₀的最大電流為0.3A，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變（選項(xiàng)“變大”、“變小”或“不變”），電阻R消耗的最大功率為0.9W．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₀與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）當(dāng)環(huán)境的濕度增加時(shí)，R₀隨環(huán)境濕度的增加而減少，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R₀兩端的電壓變化；
（2）當(dāng)R₀=10Ω時(shí)，電路中的總電阻最小，電路中的電流最大即經(jīng)過R₀的電流最大；
（3）由歐姆定律結(jié)合R的阻值判斷電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變化；
（4）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出最大電流，根據(jù)P=I²R求出R消耗的電功率．

解答 解：由電路圖可知，R₀與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）當(dāng)環(huán)境的濕度增加時(shí)，因R₀隨環(huán)境濕度的增加而減小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)，R₀兩端電壓U₀會(huì)變��；
（2）當(dāng)R₀=10Ω時(shí)，電路中的總電阻最小，電路中的電流最大，即經(jīng)過R₀的電流最大，串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
電路中的最大電流：I_大=$\frac{U}{{R}_{0小}+R}$=$\frac{6V}{10Ω+10Ω}$=0.3A；
（3）由圖可知，電壓表測(cè)R兩端電壓，電流表測(cè)R電流，由R=$\frac{U}{I}$可知，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于R的阻值，則電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變；
（4）根據(jù)P=UI=I²R可知，當(dāng)R不變時(shí)，電流越大，電阻消耗的功率越大；R消耗的最大電功率：P_R大=（I_大）²R=（0.3A）²×10Ω=0.9W．
故答案為：變小；0.3；不變；0.9．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用以及電路的動(dòng)態(tài)分析，要注意電路中最大電流和最小電流的判斷．