Question

研究表明：大多数电阻的阻值随温度的升高而增大，但热敏电阻的阻随温度的升高而减小，根据电阻的这一特性人们制作出了电子温度计，如图甲是某测温电路．己知电源电压为6V且保持不变，R₀为定值电阻，R₁为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示．

（1）当环境温度是40℃时．电流表示数为0.2A，求此时R₁消耗的电功率；

（2）R₀的电阻值

（3）电流表量程为0﹣0.3A，该温度计能测量的最高温度是多少？

Answer

（1）1W；（2）5Ω；（3）90℃

【解析】

分析图甲可知，两电阻串联，电流表测电路中电流，由图像可知环境温度是40℃时R1连入电路的阻值，由串联电路特点和计算R1消耗的电功率；由串联电路特点和欧姆定律计算R0的电阻值；由题意知，温度越高，热敏电阻的阻值越小，电路中电流越大，由电流表量程，根据串联电路特点和欧姆定律计算热敏电阻的最小值，由图像可知该温度计能测量的最高温度．

（1）由图甲可知，R0与R1串联，电流表测电路中电流，由图乙可知，当环境温度是40℃时R1连入电路的阻值为25Ω，由串联电路特点可知，

，

所以此时R1消耗的电功率：

；

（2）由欧姆定律可得，当环境温度是40℃时电路的总电阻：

，

所以R0的电阻值：

；

（3）由题知，热敏电阻的阻随温度的升高而减小，所以电流表示数达到最大值时所测温度最高，电流表量程为0-0.3A，由欧姆定律可得，当电流表示数最大为0.3A时，电路的总电阻最小：

，

热敏电阻能连入电路的最小值：

，

由图乙知该温度计能测量的最高温度为90℃．

答：（1）当环境温度是40℃时，R1消耗的电功率为1W；

（2）R0的电阻值为5Ω；

（3）温度计能测量的最高温度是90℃．