Question

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究使用的細菌培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度需要精確測控，測控的方法之一是用熱敏電阻來探測溫度。如圖甲所示的電路，將熱敏電阻R_０置于細菌培養(yǎng)箱內(nèi)，其余都置于箱外。這樣既可以通過電流表的示數(shù)來表示箱內(nèi)溫度，又可以通過電壓表的示數(shù)來表示箱內(nèi)溫度。已知該電路中電源電壓是l2V，定值電阻R的阻值是200Ω。熱敏電阻R_０的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。求：

（1）當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度降低時，電流表的示數(shù)如何變化？

（2）當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40℃時，電壓表的示數(shù)是多大？

（3）已知電流表的量程是0～30mA，電壓表的量程是0～8V，則此電路能夠測量的最高溫度是多大？此時熱敏電阻R_０消耗的電功率是多大？

 

Answer 1

【答案】

(1)電流表的示數(shù)變小   (2)4V   (3) 60℃      0.18W

【解析】根據(jù)圖象可得熱敏電阻隨溫度的變化情況，再根據(jù)串聯(lián)電路的電流隨電阻的增大而減小即可得出;從圖象上讀出40℃時，熱敏電阻的阻值，根據(jù)歐姆定律求出電路電流，最后根據(jù)U=IR求出電壓表的示數(shù);通過電流表和電壓表的量程確定電路中的最大電阻，再根據(jù)R-t圖象求出對應(yīng)的溫度．然后對照變化曲線去找對應(yīng)溫度．知道電路中的電流和熱敏電阻的阻值，可利用公式P=I²R計算熱敏電阻R₀消耗的電功率．

(1)電流表的示數(shù)變小                                             （1分）

(2)當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40℃時，R₀=400Ω,                          （1分）

       電壓表的示數(shù)U₁=4V

（1分）

(3)假設(shè)電壓表的示數(shù)達到最大值U_m=8 V，電流表的示數(shù)為40 mA＞30 mA，則此電路中電流最大是30 mA

           （1分）

由圖可知，電路能夠測量的最高溫度是60℃                      （1分）

                                （1分）