Question

18．如圖甲是利用熱敏電阻來(lái)測(cè)量溫度的原理圖．該圖中既可以通過(guò)電流表的示數(shù)來(lái)反映待測(cè)溫度，又可以通過(guò)電壓表的示數(shù)來(lái)反映待測(cè)溫度．已知電源電壓為20V且保持不變，R₀為定值電阻，阻值為30Ω，熱敏電阻R的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示．則：

（1）待測(cè)溫度升高時(shí)，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值將不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（2）待測(cè)溫度為24℃時(shí)，電流表的示數(shù)為0.25 A；
（3）如電流表的量程是0～0.6A，電壓表的量程是0～15V，則此電路能夠測(cè)量的最高溫度是92℃．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知熱敏電阻R和定值電阻R₀串聯(lián)，電壓表測(cè)R₀兩端電壓，故電壓表和電流表的比值即為R₀的阻值，為定值；
（2）根據(jù)圖乙可讀出某溫度下對(duì)應(yīng)的阻值，利用歐姆定律即可解題；
（3）測(cè)溫時(shí)必須保證電壓表和電流表都不超出量程，在保證這個(gè)條件的前提下，求電阻最小值，然后對(duì)照變化曲線去找對(duì)應(yīng)溫度．

解答 解：（1）電壓表和電流表的比值即為R₀的阻值，為定值，不變；
（2）由圖象可知24℃時(shí)，R=50Ω
由歐姆定律I=$\frac{U}{R+{R}_{0}}$=$\frac{20V}{50Ω+30Ω}$=0.25A
（3）由圖可知，R與R₀串聯(lián)，電壓表測(cè)R₀電壓，由電壓表電流表量程可知，電壓表示數(shù)最大為U_大=15V，
當(dāng)U_大=15V時(shí)，電路中電流I_大=$\frac{{U}_{大}}{{R}_{0}}$=$\frac{15V}{30Ω}$=0.5A＜0.6A，且此時(shí)電路能夠測(cè)量的溫度最高；
設(shè)此時(shí)熱敏電阻的阻值為R_敏，
R_敏兩端電壓U_敏=U-U_大=20V-15V=5V
R_敏的電阻：R_敏=$\frac{{U}_{敏}}{{I}_{大}}$=$\frac{5V}{0.5A}$=10Ω，
由圖象可查得對(duì)應(yīng)溫度為92℃，即最高溫度為92℃
故答案為：（1）不變；（2）0.25；（3）92．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查歐姆定律的計(jì)算，熟練分析掌握各種不同的坐標(biāo)圖是本題解題的關(guān)鍵，讀取坐標(biāo)圖時(shí)要特別注意縱橫坐標(biāo)的含義．