Question

如圖（甲）為自動測定消毒柜內溫度的電路原理圖，其中R₀為阻值10?的定值電阻，為溫度指示計（其實質是一只量程為0.6A的電流表），R_x為熱敏電阻，其阻值與溫度的關系如圖（乙）所示，電源電壓U恒為12V．
（1）求柜內溫度t₁為50℃時電流表的示數(shù)；
（2）若柜內溫度t₂為75℃時，電流表的示數(shù)為0.4A，求此時熱敏電阻R_x消耗的電功率；
（3）通過計算判斷此溫度指示計能否測量150℃的溫度．

Answer 1

解：（1）由圖乙知，溫度t₁=50℃時，熱敏電阻阻值R_X1=50Ω，
此時電流表的示數(shù)I₁===0.2A；
答：柜內溫度t₁為50℃時電流表的示數(shù)是0.2A．
（2）柜內溫度t₂為75℃時，電路總電阻R===30Ω，
此時熱敏電阻阻值R_X2=R-R₀=30Ω-10Ω=20Ω，
熱敏電阻消耗的功率P=I₂²R_X2=（0.4A）²×20Ω=3.2W；
答：熱敏電阻R_x消耗的電功率是3.2W．
（3）由圖乙可知當溫度為125℃時，熱敏電阻阻值R_X3=10Ω，
此時電路電流I₃===0.6A，
此時電路電流剛好等于電流表（溫度指示計）的量程，
溫度為150℃時，熱敏電阻阻值小于10Ω，
電路電流大于電流表量程0.6A，所以此溫度指示計不能測量150℃的溫度；
答：此溫度指示計不能測量150℃的溫度．
分析：（1）由圖乙求出溫度為50℃時熱敏電阻的阻值，然后由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出電流表示數(shù)；
（2）由歐姆定律求出電路總阻值，然后由串聯(lián)電路特點求出此時熱敏電阻的阻值，最后由P=I²R求出熱敏電阻消耗的電功率；
（3）由圖乙找出溫度為150℃時熱敏電阻的阻值，然后由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出此時電路電流，然后根據(jù)該電流及溫度指示計（電流表）的量程判斷能否測150℃的溫度．
點評：本題考查了求電路電流、熱敏電阻消耗的功率、判斷溫度指示計能否測150℃的溫度等問題，由圖象找出熱敏電阻阻值與它所對應的溫度是正確解題的前提與關鍵，要正確解題還要掌握串聯(lián)電路特點、歐姆定律、電功率公式．