Question

【题目】亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路．其电路原理图如图（a）所示.其中，电源两端电压 U=4V（恒定不变 ）. 是电压表．量程为 0～3V，R0是定值电阻，R0=300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示．闭合开关S后.求：

（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少?

Answer 1

【答案】
（1）解：根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω；

（2）解：环境温度为40℃时，根据电阻的串联特点可知：R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω，则, I===0．008A，由欧姆定律得：R0两端的电压U0=IR0=0．008A×300Ω=2．4V；

（3）解：由题意可知电压表示数允许最大值为3V，且此时电路能够测量的温度最高；故此时电路中的电流为： ，串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，故U1′=U-U0′=4V-3V=1V，由欧姆定律得：此时热敏电阻的阻值 ，根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃.

【解析】（1）根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω；
（2）R0两端的电压U0=IR0=0．008A×300Ω=2．4V；
（3）由题意可知电压表示数允许最大值为3V，且此时电路能够测量的温度最高；串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，故U1′=U-U0′=4V-3V=1V，根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃.
故答案为：（1）200Ω；（2）2．4V；（3）80℃.
（1）本题考查了学生对图像信息的理解，根据图像找出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω；
（2）环境温度为40℃时，根据电阻的串联特点可知：R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω，根据欧姆定律求出电流，算出电压；
（3）根据欧姆定律计算出热敏电阻的阻值，根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃.