Question

12．2015年月，“蛟龍”號深潛器在印度洋下潛，游弋于海底高溫熱液區(qū)，為避免過高溫度的熱液對器材造成損壞，技術(shù)人員按照兩種方法設(shè)計“高溫自動報警電路”，電路圖如圖1所示，其中：
器材：恒為12V的蓄電池，開關(guān)S，定值電阻R₀，熱敏電阻R_x（電阻隨溫度的變化關(guān)系如圖2所示），電壓表，電磁繼電器（線圈電阻不計，線圈電流大于0.2A時銜鐵被吸下，線圈電流小于0.2A時銜鐵被彈回），額定電壓均為220V的紅燈和綠燈．
功能：閉合開關(guān)S，水溫越高，電壓表示數(shù)越大．水溫低于500℃時，綠燈正常發(fā)光；水溫高于500℃時，紅燈正常發(fā)光．則

（1）定值電阻R₀的阻值為多少？
（2）電壓表示數(shù)為3.6V時，熱液溫度為多少？

Answer 1

分析 由圖1知，控制電路部分R₀與R_x串聯(lián)，電壓表測R_x兩端電壓，利用歐姆定律結(jié)合圖象對定值電阻和阻值和熱液溫度進行計算．

解答 解：
（1）由電路圖可知，R₀與R_x串聯(lián)，電壓表測R_x兩端電壓，
由題知水溫低于500℃時，綠燈正常發(fā)光；水溫高于500℃時，紅燈正常發(fā)光．
讀圖可知，當溫度為500℃時，R_x的阻值為25Ω，
由歐姆定律可得此時電路的總電阻為：R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω，
由串聯(lián)電路電阻特點可得定值電阻的阻值為：R₀=R_總-R_x=60Ω-25Ω=35Ω；
（2）當電壓表示數(shù)為3.6V時，定值電阻兩端的電壓：
U₀=12V-3.6V=8.4V，
電路中的電流：
I′=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{8.4V}{35Ω}$=0.24A，
則熱敏電阻的阻值為：
R_x′=$\frac{{U}_{x}}{I′}$=$\frac{3.6V}{0.24A}$=15Ω，
讀圖象可知，此時熱液的溫度為320℃．
答：（1）定值電阻R₀的阻值為35Ω；
（2）電壓表示數(shù)為3.6V時，熱液溫度為320℃．

點評 本題考查串聯(lián)電路特點和歐姆定律的應(yīng)用，熟練運用歐姆定律并能正確結(jié)合圖象中的信息，是解答的關(guān)鍵，有一定難度．