Question

（2015.瀘州）某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)用電壓表的變化來(lái)反映環(huán)境溫度變化的電路。如圖甲所示，電源電壓不變，定值電阻R=20Ω，R₁是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖像如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)S后，求：

（1）當(dāng)環(huán)境溫度為20⁰C時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，電源電壓多大？此時(shí)R₁的電功率是多少？

（2）如果將R、R1并聯(lián)在該電路兩端，當(dāng)干路電流為0.5A時(shí)，環(huán)境溫度是多少？

Answer 1

解：（1）由圖甲知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量R兩端的電壓，電壓表的示數(shù)為2V，則電路中電流I===0.1A；

由圖乙知，當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時(shí)，R₁的阻值為40Ω，則R₁兩端的電壓U₁=IR₁=0.1A×40Ω=4V；

則電源電壓U=U_R+U₁=2V+4V=6V；

R₁的電功率P₁=U₁I=4V×0.1A=0.4W；

（2）如果將R、R₁并聯(lián)在該電路兩端，兩電阻兩端的電壓均等于電源電壓等于6V；

此時(shí)通過(guò)R的電流I_R===0.3A；

則通過(guò)電阻R₁的電流I₁′=0.5A﹣0.3A=0.2A；

由I=得，電阻R1的阻值為R₁′===30Ω；

由圖乙知，此時(shí)溫度為30℃．

答：（1）電源電壓是6V；R₁的電功率是0.4W；

（2）將R、R₁并聯(lián)在電路兩端，當(dāng)干路電流為0.5A時(shí)，環(huán)境溫度是30℃．