Question

小明在科技活動中，了解到有一種用半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，其電阻R隨溫度t變化的圖象如圖所示．請你利用熱敏電阻作為探頭，設(shè)計一個溫度報警器，使其監(jiān)控環(huán)境的溫度變化，并能通過某些儀表直觀的反映出來．
（1）畫出你設(shè)計的電路圖；
（2）寫出所必須的電路元件和儀表等；
（3）簡述所設(shè)計的溫度報警器的工作原理．

Answer 1

解：讓熱敏電阻和定值電阻（阻值不隨溫度的變化而變化）和電流表組成串聯(lián)電路，當(dāng)溫度變化時，熱敏電阻的阻值變化，電路中的電流也隨之變化．
（1）電路圖如下：

（2）所需電路元件：電源、開關(guān)、熱敏電阻R₁、定值電阻R₂、電流表；
（3）溫度報警器的工作原理．
①當(dāng)溫度升高時，熱敏電阻R₁阻值減小，電路中總電阻也減小，電流就會增大，電流表示數(shù)也會變大，所以電流表示數(shù)變大，表示溫度升高了；
②當(dāng)溫度降低時，熱敏電阻R₁阻值增大，電路中總電阻也增大，電流就會減小，電流表示數(shù)也會變小，所以電流表示數(shù)變小，表示溫度降低了．
分析：（1）從圖象中可以看出，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小；
（2）根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化，因此使電路形成通路，溫度變化時電阻變化，電路中的電流變化．
點評：（1）熱敏電阻阻值的變化的類似于滑動變阻器，電阻的變化導(dǎo)致電流的變化；
（2）本題也可以去掉電流表，把一個電壓表并聯(lián)在R₁或R₂上，觀察電壓表示數(shù)的變化判斷溫度的變化；
（3）本設(shè)計中的電阻R₂，為保護(hù)電阻，目的是防止電源短路損壞電源．