Question

【题目】如图甲所示，实验小组的同学设计了一种测量温度的电路．已知电源电源为6V且保持不变，R0是定值电阻，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示．电流表采用“0～0.3A”的量程．
（1）当环境温度是40℃时，电流表的示数为0.2A，求此时Rt消耗的电功率及R0的电阻值；
（2）该电路能测量的最高温度是多少．

Answer 1

【答案】
（1）由甲图知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，

当环境温度是40℃时，由图乙知，热敏电阻的阻值为Rt=25Ω，此时电流表的示数为I=0.2A，

则Rt消耗的电功率：Pt=I2Rt=（0.2A）2×25Ω=1W；

根据欧姆定律可得，电路的总电阻：R= =30Ω，

根据串联电路的电阻规律可得，R0的电阻值：

R0=R﹣Rt=30Ω﹣25Ω=5Ω；

答：当环境温度是40℃时，电流表的示数为0.2A，此时Rt消耗的电功率及R0的电阻值分别为1W和5Ω；

（2）电流表采用“0～0.3A”的量程，故最大电流不能超过0.3A，

根据欧姆定律可得，串联电路的最小总电阻：

R小= =20Ω，

根据串联电路的电阻规律可得，热敏电阻的最小阻值：

Rt小=R小﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω；

由图乙知，对应的最高温度为90℃．

答：该电路能测量的最高温度是90℃．

【解析】（1）分析电路的连接，当环境温度是40℃时可知热敏电阻大小，根据P=I2R求Rt消耗的电功率；根据欧姆定律和电阻的串联求R0的电阻值；（2）由图乙可知，温度越高，热敏电阻越小，电路的总电阻越小，电路的总电流越大，因电流表采用“0～0.3A”的量程，故最大电流不能超过0.3A，根据欧姆定律求出串联的最小电阻，由电阻的串联求热敏电阻的最小值，从而得出最高温度．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）才能得出正确答案．